工具ポット及び工作機械
【課題】工具ポットにおける工具ユニットの保持を良好に行うことができるようにする。
【解決手段】工具ポット３０はその基端側に球留めリング４２により区画形成されたプルスタッド収容孔４３を備えており、工具ユニット２０が装着された状態においては当該工具ユニット２０のプルスタッド２５がプルスタッド収容孔４３に収容される。また、球留めリング４２にはバネ４７により付勢されてプルスタッド収容孔４３内に突出する剛球４６が設けられており、当該剛球４６によって工具ユニット２０が係合される。当該構成において、工具ポット３０にはその外周面からプルスタッド収容孔４３に向けて延び内外に貫通した貫通孔６７が形成されている。当該貫通孔６７には、工具ポット３０を搬送するための搬送用アーム１７に搭載された抜け止め装置７１からロッド７２が挿通され、このロッド７２により工具ユニット２０が係合される。
【解決手段】工具ポット３０はその基端側に球留めリング４２により区画形成されたプルスタッド収容孔４３を備えており、工具ユニット２０が装着された状態においては当該工具ユニット２０のプルスタッド２５がプルスタッド収容孔４３に収容される。また、球留めリング４２にはバネ４７により付勢されてプルスタッド収容孔４３内に突出する剛球４６が設けられており、当該剛球４６によって工具ユニット２０が係合される。当該構成において、工具ポット３０にはその外周面からプルスタッド収容孔４３に向けて延び内外に貫通した貫通孔６７が形成されている。当該貫通孔６７には、工具ポット３０を搬送するための搬送用アーム１７に搭載された抜け止め装置７１からロッド７２が挿通され、このロッド７２により工具ユニット２０が係合される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具ポット及び工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
マシニングセンタ等の工作機械においては、工具マガジンが設けられたものが知られている。工具マガジンには複数の工具ポットが設けられており、工具ホルダに一体化された工具（以下、この一体物を工具ユニットともいう）を工具ポットに保持させることで複数の工具が待機されている。工具ポットに保持された工具ユニットは、工具交換装置により工作機械の主軸に装着される。
【０００３】
当該工作機械として例えば特許文献１には、工具ユニットを工具ポットが一体化された状態で工具マガジンから取り出し工具交換位置に搬送する搬送用アームと、工具交換位置に搬送された工具ユニットを工具ポットから抜き取り主軸に既に装着されている工具ユニットと交換する交換用アームと、を備えた構成が開示されている。当該方式においては、交換用アームにより主軸から抜き取られた工具ユニットは工具ポットに再度装着されて、搬送用アームによる搬送を介して工具マガジンに戻される。
【０００４】
また、上記特許文献１には、工具ポットとして、バネなどの付勢力を利用して工具ユニットを保持する保持用の剛球を備えた構成が開示されている。工具マガジンに工具ユニットが待機されている状態や搬送用アームにより工具ユニットが搬送されている状況においては、剛球との係合により工具ユニットが工具ポットに保持されて、当該工具ポットからの工具ユニットの脱落が阻止される。また、主軸への交換に際しては、上記付勢力に抗する力により工具ユニットが工具ポットから引き抜かれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３２２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、工具ユニットの搬送は、工具ポットが搬送用アームに把持された状態で行われる。この場合に、その搬送途中に上記剛球による係合が解除されてしまうと、工具ユニットの脱落が生じてしまう。特に、工具ユニットとして大型のものが用いられる場合、その重量は大きなものとなり、それだけ上記脱落が生じることへの懸念が高まる。また、例えばマシニングセンタの小型化などを行おうとして搬送用アームによる搬送経路を複雑化させると、搬送途中に工具ユニットの姿勢調整などを行う必要が生じ、それだけ工具ユニットの重量負荷が大きくなり、上記脱落が生じることへの懸念が高まる。
【０００７】
なお、上記問題は搬送途中にのみ発生するものではなく、工具ポットに工具ユニットの重量負荷がかかることとなる他の場合においても同様に発生する問題である。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、工具ユニットの保持を良好に行うことができる工具ポット、及びそれを備えた工作機械の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて作用、効果等を示しつつ説明する。
【００１０】
本発明に係る第１の工具ポットは、先端に工具を具備してなる工具ユニットの少なくとも基端側を差込可能なように筒状に形成されたベース体を備え、当該ベース体に収容された部位の取り外し方向の移動を規制することにより前記工具ユニットを保持する構成において、前記ベース体の外周面から内周側に通じるようにして形成されているとともに、前記ベース体の外部に配置される抜け止め装置の抜け止め部材が前記ベース体の内周側における前記工具ユニットの取り外し方向の移動を阻止する位置へ突出することを許容するように形成された抜け止め用孔部を備えていることを特徴とする。
【００１１】
本構成によれば、抜け止め装置はベース体の内部に組み込む必要がないため、工具ポットの組み立て時における空間的な制約や抜け止め部材をベース体の内部において安定して支持する構成などを考慮することなく、抜け止め部材による工具ユニットの抜け落ちを阻止する力を設定できる。よって、工具ユニットの抜け落ちを強固に阻止することが可能となり、工具ポットにおける工具ユニットの保持を良好に行うことができる。
【００１２】
本発明に係る第２の工具ポットは、先端に工具を具備してなる工具ユニットの少なくとも基端側が収容される収容部を有するように筒状に形成されたベース体と、前記収容部に収容された前記工具ユニットと係合されることにより、前記ベース体からの前記工具ユニットの抜け落ちを抑制する係合部材と、前記収容部へ突出して前記工具ユニットを係合するように前記係合部材を前記収容部側に付勢するとともに、その付勢力に抗する力で前記工具ユニットが取り外し方向に引っ張られた場合に前記係合部材の反収容部側への移動を許容して前記工具ユニットの取り外しを許容する付勢部材と、前記ベース体の外周面から内周側に通じるようにして形成されているとともに、前記ベース体の外部に配置される抜け止め装置の抜け止め部材が前記ベース体の内周側における前記係合部材による係合箇所とは異なる位置であって前記工具ユニットの取り外し方向の移動を阻止する位置へ突出することを許容するように形成された抜け止め用孔部と、を備えていることを特徴とする。
【００１３】
本構成によれば、上記第１の工具ポットについて説明した作用効果と同様の作用効果を奏することができる。さらにまた、付勢部材の付勢力を利用して工具ユニットを保持する係合部材とは別に抜け止め装置を利用することが可能な構成であるため、工具ポットにおける工具ユニットの保持を状況に応じて適切に行うことが可能となる。例えば、工具ポットにかかる工具ユニットの重量負荷が相対的に大小となる状況が存在する場合において、工具ユニットの重量負荷が相対的に大きい状況では抜け止め部材及び係合部材の両方により工具ユニットを保持し、工具ユニットの重量負荷は相対的に小さいが抜け止め装置をベース体の外部に配置する空間的な余裕のない状況では係合部材により工具ユニットを保持するようにすることができる。
【００１４】
上記第１の工具ポット及び上記第２の工具ポットにおいて、前記ベース体の外周面に、当該外周面を保持した状態で工具ポットを搬送する搬送装置の保持箇所を規定する保持用ガイド部が形成されている場合には、前記抜け止め用孔部は、その外側開口が前記保持用ガイド部に形成されているとよい。この場合、抜け止め装置が搭載された搬送装置が用いられる工作機械においては、保持用ガイド部により搬送装置の保持箇所が位置決めされることで、自ずと、抜け止め用孔部に対する抜け止め部材の位置決めがなされる。よって、搬送装置の保持箇所を良好に規定することが可能な構成を利用して、抜け止め用孔部に対する抜け止め部材の位置決めを良好に行うことができる。
【００１５】
上記第２の工具ポットにおいて、前記係合部材及び前記付勢部材は、前記ベース体において前記収容部に開放され且つ当該収容部に対して放射方向に延びるように形成された係合用孔部に配置されているとともに、前記付勢部材の付勢力により前記係合部材が前記係合用孔部から前記収容部に突出するように配置されており、その係合部材の突出した部位が、前記工具ユニットの基端側において軸線周りに形成された係合部に係合されることで前記工具ユニットを保持する構成では、前記抜け止め用孔部は、前記係合用孔部に対して軸線周りにずらした位置において前記収容部に開放され且つ前記放射方向に前記ベース体を貫通させて形成されているとよい。
【００１６】
この場合、工具ユニットにおいて係合部材が係合されることとなる係合部を利用して、抜け止め部材による係合を行うことができる。よって、抜け止め部材を差込可能な工具ポットを、汎用的な工具ユニットに対して適用することができる。
【００１７】
上記第２の工具ポットにおいて、前記収容部は前記ベース体の先端開口を含むように当該ベース体の先端から基端側の途中位置に亘って形成されており、さらに、前記ベース体の内周側において前記収容部に対してその基端側から突出するとともに、前記係合部材を支持する支持部と、前記工具ユニットの着脱方向に移動可能に設けられているとともに、前記係合部材を前記収容部へ突出して前記工具ユニットに係合可能な位置に保持する第１の位置、及び前記係合部材をその係合可能な位置から後退して前記工具ユニットとの係合状態を解除する位置に移動させる第２の位置に移動可能に設けられた移動体と、を備え、前記付勢部材は、前記移動体を前記第１の位置に付勢するように設けられている構成では、前記抜け止め用孔部は、前記抜け止め部材を抜け止め位置に配置する場合に、当該抜け止め部材の一部を、前記移動体の一部における前記第２の位置に向けた移動経路上であって当該移動体の一部に対してその移動先側の位置において当接する位置に配置可能なように形成されているとよい。
【００１８】
この場合、係合部材により工具ユニットを係合するために必要な移動体を利用して、抜け止め部材による抜け止めを行うことができる。よって、抜け止め部材を差込可能な工具ポットを、汎用的な工具ユニットに対して適用することができる。
【００１９】
先端に装着した工具ユニットを用いて加工対象の加工を行う主軸と、複数の工具ユニットを待機させる工具マガジンと、前記工具マガジンに待機している工具ユニットを前記主軸に装着させる装着手段と、を備えた工作機械において、前記複数の工具ユニットの少なくともいずれかを保持するための工具ポットを、既に説明した工具ポットとするとともに、前記抜け止め装置を備えている構成とするとよい。これにより、既に説明したような作用効果を奏することが可能な工作機械を提供することができる。
【００２０】
上記工作機械において、前記工具ポットの外周面を保持することで、前記工具マガジンに待機している工具ユニットを前記主軸への装着作業を行うための位置に搬送する搬送手段をさらに備えた構成では、当該搬送手段において前記外周面を保持する部位に、前記抜け止め装置が搭載されているとよい。この場合、工具ポットにかかる工具ユニットの重量負荷が比較的大きくなる工具ユニットの搬送時において、工具ポットにおける工具ユニットの保持を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態における工具ポットの斜視図。
【図２】工具ポットの縦断面図。
【図３】工作機械の構成を説明するための概略図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）工具ポットから工具ユニットが取り外される様子を説明するための工具ポットの縦断面図。
【図５】第２の実施形態における工具ポットの縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、工具交換装置を有する工作機械に具体化しており、図３には、当該工作機械１０の構成の概略図を示す。
【００２３】
図３に示すように、工作機械１０は、図示しないテーブルに固定されたワークに対して相対的に３次元方向に移動可能に設けられた主軸１１を備えたマシニングセンタであり、主軸１１の先端に装着されたスライスカッタ，ドリル等の各種工具を用いてワークを加工する。また、工作機械１０は、工具を具備してなる工具ユニット２０を多数収納する工具マガジン１２と、これら多数の工具ユニット２０のうち所望の工具ユニット２０を工具交換位置まで搬送する搬送装置１３と、工具交換位置に搬送された工具ユニット２０を主軸１１に取り付けられている工具ユニット２０と交換する工具交換装置１４と、工作機械１０の動作を制御するコントローラ１５と、を備えている。
【００２４】
搬送装置１３は、図示しないガイドレールといったガイド手段を通じて、工具マガジン１２における各工具ユニット２０の収納位置と上記工具交換位置との間を移動可能に設けられており、コントローラ１５からの駆動信号を受けることにより工具マガジン１２に収納されている所定の工具ユニット２０を工具交換位置に搬送する。この場合、各工具ユニット２０は工具ポット３０に装着されており、当該工具ポット３０が搬送装置１３に設けられた一対の搬送用アーム１６，１７により把持されることで上記搬送が行われる。
【００２５】
工具交換装置１４は、一対の交換用アーム１４ａ，１４ｂを備えており、コントローラ１５からの駆動信号を受けることにより、各交換用アーム１４ａ，１４ｂによって工具ユニット２０の交換が行われる。この場合、主軸１１への装着対象の工具ユニット２０はそれまで一体化されていた工具ポット３０から分離されて主軸１１に装着されるとともに、それまで主軸１１に装着されていた工具ユニット２０は工具ポット３０に装着される。
【００２６】
その後、コントローラ１５から主軸１１に駆動信号が送信されることにより、主軸１１に装着された工具ユニット２０を用いたワークの加工作業が行われる。また、主軸１１から上記工具ポット３０に装着対象が変更された工具ユニット２０は、搬送装置１３の移動を通じて工具マガジン１２に収納される。
【００２７】
次に、工具ポット３０の構成について詳細に説明する。図１は工具ポット３０の斜視図、図２は工具ポット３０の縦断面図である。なお、図２においては、説明の便宜上、工具ユニット２０が装着されている状態を示すとともに、搬送用アーム１６，１７により工具ポット３０が把持されている状態を示す。
【００２８】
工具ポット３０の説明に先立ち、工具ユニット２０について説明すると、工具ユニット２０は、図２に示すように、工具ホルダ２１の先端に工具２２が装着されてなる。工具ホルダ２１は略円柱状をなし、基端に向けて先細り形状をなしたシャンク部２３を備えている。シャンク部２３は、工具ホルダ２１を工具ポット３０に着脱する際に交換用アーム１４ａ，１４ｂにより把持されるクランプ部２４と、シャンク部２３の最基端部を形成するプルスタッド２５と、を備えている。
【００２９】
工具ポット３０は、図１及び図２に示すように、ポット本体３１と、リングユニット４１とを主要構成部品として備えている。ポット本体３１は、ポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等の熱可塑性樹脂により略円筒状に形成されている。なお、ポット本体３１には、その外壁にリブ３２が一体形成されており、その強度の向上が図られている。
【００３０】
ポット本体３１には、図２に示すように、工具ユニット２０のシャンク部２３の大半が収容されるシャンク収容孔３３が形成されている。シャンク収容孔３３には、その先端開口３４から工具ユニット２０のシャンク部２３が挿入される。シャンク収容孔３３の基端側にはリング収容孔３５が形成されている。リング収容孔３５はシャンク収容孔３３に対して同一軸線上に連通されており、基端側に開放されている。リング収容孔３５には、基端開口３６から挿入されてリングユニット４１が収容されている。
【００３１】
リングユニット４１は、鉄や銅などの硬質金属により形成された球留めリング４２を備えている。球留めリング４２は、略円筒状に形成されており、シャンク収容孔３３に対して同一軸線上となるようにプルスタッド収容孔４３が形成されている。プルスタッド収容孔４３には工具ユニット２０のプルスタッド２５が収容される。なお、当該球留めリング４２とポット本体３１とにより、本工具ポット３０のベース体が構成されている。
【００３２】
プルスタッド収容孔４３には軸線方向の途中位置からシャンク収容孔３３側の端部に向けて除々に孔径が大きくなるテーパ部４４が形成されている。テーパ部４４はプルスタッド収容孔４３がシャンク収容孔３３に連通する位置まで延びている。工具ポット３０への工具ユニット２０の装着に際しては、先端開口３４から基端開口３６に向けて工具ユニット２０が差し込まれることとなるが、この装着方向への移動が勢いよく行われたとしても、プルスタッド２５の基端部が球留めリング４２のテーパ部４４に当たり、それ以上の装着方向の移動が規制される。
【００３３】
球留めリング４２には、プルスタッド収容孔４３に対して放射方向に延び内外に貫通する係合用孔４５が、周方向にみて等間隔に３つ形成されている（図１及び図２にはそのうちの１つのみを示す）。各係合用孔４５内には、工具ポット３０から工具ユニット２０の抜け落ちを抑制する係合部材としての剛球４６と、当該剛球４６をプルスタッド収容孔４３側に向けて付勢する付勢部材としてのバネ４７と、が配置されている。
【００３４】
各剛球４６は、各バネ４７に付勢されることで、一部がプルスタッド収容孔４３内に突出している。この場合に、係合用孔４５の内周側開口が剛球４６の直径よりも若干小さく設定されており、剛球４６が係合用孔４５から抜け出ることが防止されている。係合用孔４５から突出した剛球４６の一部がプルスタッド２５の係合部２５ａに係合された状態、すなわち係合部２５ａに対して取り外し方向の先側から当接することで、工具ポット３０に工具ユニット２０が保持される。
【００３５】
ちなみに、リングユニット４１は鉄や銅などの硬質金属によりリング状に形成されたリテーナ５１を備えており、リテーナ５１により各係合用孔４５の外周側開口が塞がれていることにより、各係合用孔４５内にてバネ４７が圧縮状態で保持されている。なお、バネ４７の保持を良好に行うことができるのであれば、リテーナ５１を不具備としてもよい。また、球留めリング４２に形成された位置決め用孔５２にポット本体３１のリング収容孔３５に形成された図示しない位置決めピンが挿通されていることで、リングユニット４１の回転方向が位置決めされている。また、リングユニット４１は、リング固定手段としてのボルト５３を通じてポット本体３１に固定されている。
【００３６】
ポット本体３１において基端側の外周面、具体的にはポット本体３１においてリング収容孔３５を区画形成する環状部６１の外周面には、図１に示すように、保持用ガイド部として、一対のキー溝６２，６３が形成されている。一対のキー溝６２，６３は、係合用孔４５、剛球４６及びバネ４７の一組の組み合わせを一の係合機構としてみた場合に、一対のキー溝６２，６３と一の係合機構とがポット本体３１の軸線方向に対して直交する直線上に並ぶ位置において、一対のキー溝６２，６３により一の係合機構を間に挟むようにして形成されている。
【００３７】
一対のキー溝６２，６３は、ポット本体３１の最基端部を一端として、環状部６１におけるその軸線方向の全体に亘って形成されている。各キー溝６２，６３には、図２に示すように、工具ユニット２０の搬送に際して搬送用アーム１６，１７が嵌り込む。そして、一対の搬送用アーム１６，１７により工具ポット３０が挟まれて把持された状態となる。この場合、キー溝６２，６３において底面６２ａ，６３ａを間に挟んで側方に起立する区画壁６２ｂ，６３ｂが対応する搬送用アーム１６，１７に当接又は近接していることにより、工具ポット３０が軸線方向に直交する方向であって搬送用アーム１６，１７による挟み込み方向に直交する方向へ滑ってしまうことが規制される。
【００３８】
また、一対のキー溝６２，６３において一の係合機構に近い側のキー溝６２の底面６２ａには、図２に示すように、周囲の領域よりもポット本体３１の内側に凹んだ凹部６４が形成されており、当該凹部６４に対応させて一方の搬送用アーム１６には凸部１６ａが形成されている。搬送用アーム１６，１７により工具ポット３０が把持された状態においては、凹部６４に凸部１６ａが嵌り込むことにより、工具ポット３０が軸線方向へ滑ってしまうことが規制される。なお、凸部１６ａと凹部６４との形成対象が逆であってもよい。
【００３９】
ちなみに、一対の搬送用アーム１６，１７は、搬送装置１３においてアーム間の距離を変更可能に設けられている。工具ポット３０の把持に際しては、各搬送用アーム１６，１７が対応するキー溝６２，６３に面する位置に搬送装置１３が配置されるとともに、各キー溝６２，６３に各搬送用アーム１６，１７が嵌り込み且つ凹部６４に凸部１６ａが嵌り込むようにアーム１６，１７間の距離が縮められる。
【００４０】
ここで、本工具ポット３０には、上記係合機構とは別に、工具ポット３０からの工具ユニット２０の抜け落ちを阻止するための構成が設けられている。当該構成について以下に詳細に説明する。
【００４１】
図１及び図２に示すように、ポット本体３１には、リング収容孔３５に対して放射方向に延び、上記一の係合機構に遠い側のキー溝６３の底面６３ａにおいて外部に開放されるようにして本体側孔部６５が形成されている。また、当該本体側孔部６５に対応させて、球留めリング４２には、図２に示すように、プルスタッド収容孔４３に対して放射方向に延び内外に貫通するリング側孔部６６が形成されている。
【００４２】
これら本体側孔部６５及びリング側孔部６６は、リングユニット４１のポット本体３１に対する相対的な回転位置が位置決めされた状態において同一軸線上に並び内外に連通している。なお、リングユニット４１とポット本体３１との間に介在しているリテーナ５１は、本体側孔部６５及びリング側孔部６６と重ならないように形成されている。
【００４３】
本体側孔部６５及びリング側孔部６６が連通されて形成された貫通孔６７は、既に説明したとおり、上記遠い側のキー溝６３の底面６３ａに形成された外側開口により外部に開放されているとともに、球留めリング４２の内周面に形成された内側開口によりプルスタッド収容孔４３側に開放されている。また、貫通孔６７は、各係合用孔４５、位置決め用孔５２及びボルト５３を避ける位置に形成されているとともに、各係合用孔４５のうち一対のキー溝６２，６３により挟まれた位置にある係合用孔４５に対して工具ユニット２０のプルスタッド２５を挟んで対峙する位置に形成されている。つまり、貫通孔６７は、上記係合用孔４５に対して同じ高さ位置に形成されているとともに、当該係合用孔４５に対して同一軸線上に形成されている。
【００４４】
貫通孔６７に対応させて、当該貫通孔６７の外側開口が形成されたキー溝６３に嵌り込む搬送用アーム１７には抜け止め装置７１が設けられている。抜け止め装置７１は、鉄や銅などの硬質金属により形成されたロッド７２と、コントローラ１５から駆動信号を受けることによりロッド７２を動作させる駆動手段としての本体部７３と、を備えている。
【００４５】
本抜け止め装置７１としては、コントローラ１５から受ける駆動信号により電磁バルブを開閉することで本体部７３におけるシリンダ内の空圧を調節し、ロッド７２の先端位置を調整するエアシリンダといった空圧式のアクチュエータが用いられている。但し、これに限定されることはなく、油圧シリンダといった油圧式のアクチュエータやソレノイドといった電動式のアクチュエータを用いてもよく、またカムの回転位置を制御することによりロッド７２の先端位置を調整するアクチュエータなどを用いてもよい。
【００４６】
ロッド７２は、貫通孔６７に遊挿可能な程度の直径を有する円柱状に形成されており、コントローラ１５の駆動制御に基づき本体部７３が第１の駆動状態となることで、図２に示すように、搬送用アーム１７から貫通孔６７内に入り込む。この状態では、先端がプルスタッド収容孔４３内に突出した第１の突出位置においてロッド７２が保持され、ロッド７２の先端がプルスタッド２５の係合部２５ａに当接し、当該係合部２５ａに対して係合された状態となる。ロッド７２が第１の突出位置に保持される力は、全剛球４６による保持力よりも大きな力に設定されている。これにより、工具ユニット２０に対して全ての剛球４６による保持を解除する程度の力が付与されたとしても、工具ポット３０において工具ユニット２０を保持し続けることができる。この点、ロッド７２を抜け止め用部材又は抜け止め用ピンと称することができるとともに、貫通孔６７を抜け止め用孔部と称することができる。
【００４７】
なお、ロッド７２は円柱状であることに限定されることはなく角柱状であってもよく、この場合、貫通孔６７も角柱状に形成してもよい。また、ロッド７２は貫通孔６７に遊挿されているのではなく、貫通孔６７の周面を摺動する構成であってもよい。
【００４８】
コントローラ１５の駆動制御に基づき本体部７３が第２の駆動状態となることで、ロッド７２は搬送用アーム１７から貫通孔６７側に入り込んだ状態を維持するものの、第１の突出位置よりも本体部７３側に引っ込んだ位置となる第２の突出位置に変位する（図４（ｂ），（ｃ）を参照）。この第２の突出位置では、ロッド７２はプルスタッド収容孔４３内に突出しておらず、工具ユニット２０との係合は解除される。但し、ロッド７２の先端は貫通孔６７のうちリング側孔部６６内に位置しており、ロッド７２は本体側孔部６５とリング側孔部６６との境界を跨いでいる。
【００４９】
コントローラ１５の駆動制御に基づき本体部７３が非駆動状態となることで、ロッド７２は本体部７３に内蔵されたバネなどの付勢力により、搬送用アーム１７から貫通孔６７側へ突出しない埋没位置に変位する。この埋没位置では、工具ユニット２０だけでなく、工具ポット３０も抜け止め装置７１との間で係合関係が生じない。
【００５０】
次に、抜け止め装置７１が設けられた搬送用アーム１７を用いた工具搬送の様子を、図４を参照しながら以下に説明する。
【００５１】
図４（ａ）〜（ｃ）は工具ユニット２０が装着されているとともに搬送用アーム１６，１７により工具ポット３０が把持されている状態における工具ポット３０の一部を拡大して示す縦断面図である。
【００５２】
先ず、コントローラ１５により工具取出し処理が実行されることで工具ユニット２０及び工具ポット３０の一体物を工具マガジン１２から取出す場合には、ロッド７２が埋没位置に配置される。これにより、工具ポット３０を搬送用アーム１６，１７により把持する際に、ロッド７２が工具ポット３０に干渉しないようにすることができる。
【００５３】
その後、コントローラ１５により工具搬送処理が実行されることで工具ポット３０を工具交換位置に搬送する場合には、図４（ａ）に示すように、工具ユニット２０が剛球４６により複数箇所にて係合されているだけでなく、第１の突出位置に配置されたロッド７２によっても係合される。ここで、当該搬送に際しては、比較的速いスピードで搬送装置１３が移動するとともに、工具ポット３０の向きが工具マガジン１２に収容された状態の向きから工具交換に適した状態の向きに変更される。この場合、工具ユニット２０の重量負荷の工具ポット３０に対する影響が大きくなるが、上記のとおりロッド７２による係合が行われていることにより、搬送途中での工具ユニット２０の抜け落ちが阻止される。
【００５４】
その後、上記工具ポット３０が工具交換位置に到達することで、コントローラ１５により抜け止め解除処理が実行され、図４（ｂ）に示すように、ロッド７２が第２の突出位置に移動する。これにより、ロッド７２による工具ユニット２０の係合が解除される。
【００５５】
その後、コントローラ１５により工具交換処理が実行されることに基づいて、工具ポット３０に装着されている工具ユニット２０が工具交換装置１４により所定の力で引っ張られる。この場合、図４（ｃ）に示すように、プルスタッド２５によって各剛球４６が付勢力に抗する方向に押され、これら剛球４６による係合が外れる。これにより、工具ポット３０から工具ユニット２０が外れ、主軸１１に装着されている工具ユニット２０との間で工具交換が行われる。
【００５６】
また、主軸１１にそれまで装着されていた工具ユニット２０は上記工具ポット３０に装着される。当該装着に際しては、上記のものとは逆の順で工具ポット３０への工具ユニット２０の装着が行われる。この場合に、ロッド７２が第２の突出位置に配置されていることで、工具ユニット２０が工具ポット３０に勢いよく差し込まれて球留めリング４２に対してその取り外し方向に大きな負荷が加えられたとしても、その負荷をロッド７２によって受けることも可能となり、当該工具ユニット２０の装着に際して球留めリング４２が脱落してしまうことが抑えられる。なお、第２の突出位置において本体側孔部６５にのみロッド７２が突出する構成としてもよい。
【００５７】
以上詳述したように、本実施の形態によれば、以下の優れた効果を有する。
【００５８】
工具ポット３０に貫通孔６７が形成されていることにより、工具ポット３０における工具ユニット２０の保持を抜け止め装置７１のロッド７２によっても行うことが可能である。抜け止め装置７１は工具ポット３０の内部に組み込む必要がないため、工具ポット３０の組み立て時における空間的な制約やロッド７２を工具ポット３０の内部において安定して支持する構成などを考慮することなく、ロッド７２による工具ユニット２０の抜け落ちを阻止する力を設定できる。よって、工具ユニット２０の抜け落ちを強固に阻止することが可能となり、工具ユニット２０の保持を良好に行うことができる。
【００５９】
また、バネ４７の付勢力を利用して工具ユニット２０を保持する剛球４６とは別に抜け止め装置７１を利用することが可能な構成であるため、工具ポット３０における工具ユニット２０の保持を状況に応じて適切に行うことが可能となる。つまり、工具マガジン１２と工具交換位置との間で工具ユニット２０を搬送する場合には工具ポット３０にかかる工具ユニット２０の重量負荷が相対的に大きくなるが、当該状況ではロッド７２及び剛球４６の両方により工具ユニット２０を保持することで搬送途中に工具ユニット２０が脱落してしまうことを阻止することができる。その一方、工具ポット３０にかかる工具ユニット２０の重量負荷が相対的に小さくなる工具マガジン１２への収納状況では、抜け止め装置７１によらずに剛球４６により工具ユニット２０を保持することで、工具マガジン１２において抜け止め装置７１用のスペースを確保する必要がなくなり、工具ポット３０及び工具ユニット２０の一体物を個別に収納するための各スペースの省スペース化が図られる。
【００６０】
さらにまた、剛球４６により工具ユニット２０を係合する構成を依然として備えていることにより、抜け止め装置７１によることなく工具ポット３０単独で工具ユニット２０を保持することが可能である。これにより、抜け止め装置７１を具備しない従来の工作機械に対しても、本工具ポット３０を適用することが可能である。
【００６１】
また、ロッド７２を工具ポット３０の内周側に突出させるための貫通孔６７は、搬送用アーム１７の保持箇所を規定するためのキー溝６３にて外部に開放されるように形成されている。これにより、キー溝６３により搬送用アーム１７の保持箇所が位置決めされることで、自ずと、貫通孔６７に対するロッド７２の位置決めがなされる。よって、搬送用アーム１７の保持箇所を良好に規定することが可能な構成を利用して、貫通孔６７に対するロッド７２の位置決めを良好に行うことができる。
【００６２】
また、剛球４６による係合が工具ユニット２０のプルスタッド２５に形成された係合部２５ａに対して行われる構成において、貫通孔６７は第１の突出位置に配置されたロッド７２が上記係合部２５ａに対して係合される位置に形成されている。これにより、工具ユニット２０において剛球４６が係合されることとなる係合部２５ａを利用して、ロッド７２による係合を行うことができる。よって、ロッド７２を差込可能な工具ポット３０を汎用的な工具ユニット２０に対して適用することができる。
【００６３】
なお、貫通孔６７の位置を、既に説明した位置から工具ポット３０の軸線周り又は軸線方向の少なくとも一方において相違させてもよい。この場合、ロッド７２による工具ユニット２０の係合位置をプルスタッド２５よりも基端側としてもよいが、本構成においては工具ユニット２０に専用の係合部分を別途形成する必要がある。
【００６４】
また、第１の突出位置に配置された場合に、ロッド７２の先端が工具ユニット２０の係合部２５ａに当接するのではなく、当該係合部２５ａに対して取り外し方向の先側に離間された位置に配置される構成としてもよい。この場合、工具ユニット２０の抜け落ちを阻止可能な範囲においてロッド７２が係合部２５ａに係合されるようにその離間距離が設定されていることが好ましく、さらには、剛球４６により係合が解除されない範囲でロッド７２が係合部２５ａに係合されるようにその離間距離が設定されていることが好ましい。
【００６５】
また、リングユニット４１がポット本体３１に対して外付けされているのではなく、インサート成型などによって工具ポット３０に内蔵されている構成としてもよい。また、リングユニット４１を構成する各部品やロッド７２が合成樹脂製であってもよく、ポット本体３１が金属製であってもよい。また、工具ユニット２０において係合部２５ａが軸線周りに連続しているのではなく係合部２５ａが軸線周りに断続している構成としてもよい。また、ポット本体３１の基端側端部に蓋が設けられていることにより、工具ポット３０が無底の筒状ではなく有底の筒状である構成としてもよい。
【００６６】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では所謂ＭＡＳタイプの工具ポット３０に対して抜け止め装置７１の構成を適用したが、本実施形態では所謂ＨＳＫタイプの工具ポット９０に対して抜け止め装置７１の構成を適用する。以下、当該構成を、図５を参照しながら説明する。図５は、工具ポット９０の縦断面図である。
【００６７】
工具ポット９０の説明に先立ち、工具ユニット８０について説明すると、当該工具ユニット８０は工具ホルダ８１の先端に工具８２が装着されてなる。工具ホルダ８１は、ホルダ本体８３から突出するようにして形成され、工具ポット９０に嵌る略円筒状のシャンク部８４を備えている。シャンク部８４の内周面における先端側には、シャンク部８４の内方に突出するようにして環状凸部８５が一体形成されている。環状凸部８５は、工具ユニット８０を工具ポット９０に保持する場合に利用される。
【００６８】
工具ポット９０は、ポット本体９１と、保持機構１０１とを備えている。ポット本体９１は、ポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等の熱可塑性樹脂により略筒状に形成されている。ポット本体９１には、シャンク部８４のほぼ全域が収容されるシャンク収容孔９２が形成されている。シャンク収容孔９２には、その先端開口９３から工具ユニット８０のシャンク部８４が挿入される。
【００６９】
シャンク収容孔９２の基端側には連通孔９４が形成されている。連通孔９４は、シャンク収容孔９２に対して同一軸線上で連なっており、ポット本体９１の基端側に開放されている。連通孔９４には、保持機構１０１が基端開口９５から挿入されて収容されている。
【００７０】
保持機構１０１は、金属製で略円筒状の支持体１０２と、支持体１０２に収容される移動体１０３と、を備えている。支持体１０２は連通孔９４の基端開口９５から挿入され、支持ベース１０４の先端側の端部がシャンク収容孔９２内に突出している。また、支持ベース１０４にはその基端側端部に支持フランジ１０５が形成されており、当該支持フランジ１０５がポット本体９１の基端開口９５の周縁に沿って形成された環状凹部９６に当接することで、それ以上の先端側への移動が規制されている。なお、当該支持体１０２とポット本体９１とにより、本工具ポット９０のベース体が構成されている。
【００７１】
支持体１０２の内周面は、シャンク収容孔９２側に形成された幅狭領域１０６と、当該幅狭領域１０６に対してその基端側において段差面１１３を介して連続するように形成された幅広領域１０７と、を備えている。この支持体１０２の内周側には、金属製で略円筒状の移動体１０３が挿入されている。
【００７２】
移動体１０３において略円筒状をなす移動ベース１１１の外径寸法は、支持体１０２における幅狭領域１０６の孔径と同一又はそれよりも若干小さく設定されている。また、移動体１０３にはその基端側端部に移動フランジ１１２が形成されており、当該移動フランジ１１２の外径寸法は支持体１０２における幅広領域１０７の孔径と同一又はそれよりも若干小さく設定されている。支持体１０２の内周側にその基端側から挿入された移動体１０３は、支持体１０２の段差面１１３に移動体１０３の移動フランジ１１２が当接することでそれ以上の先端側の移動が規制されている。
【００７３】
支持体１０２の内周側には移動体１０３だけでなく、金属製で略円筒状のストッパ１２１が挿入されている。ストッパ１２１において略円筒状をなすストッパベース１２２の外径寸法は、支持体１０２における幅広領域１０７の孔径と同一又はそれよりも若干小さく設定されている。また、ストッパ１２１にはその基端側端部にストッパフランジ１２３が形成されており、当該ストッパフランジ１２３が支持フランジ１０５に基端側から当接することで、それ以上の先端側への移動が規制されている。
【００７４】
支持フランジ１０５及びストッパフランジ１２３は環状凹部９６にその全体が収容されており、さらに金属製の蓋体１２４が図示しないボルトなどによってポット本体９１の最基端部に固定されていることにより、支持体１０２及びストッパ１２１がポット本体９１内において変位不能に固定されている。また、ポット本体９１、支持体１０２、移動体１０３及びストッパ１２１は全て同一軸線上に並んでいる。
【００７５】
ポット本体９１に固定されたストッパ１２１の先端は、段差面１１３に移動フランジ１１２が当接した状態の移動体１０３よりも基端側に位置しており、両者の間には所定の距離分の離間空間１２５が形成されている。また、ストッパ１２１の内周側の孔径は軸線方向の全体に亘って同一となっているが、当該孔径は、移動体１０３の内周側の孔径よりも大きく設定されている。当該ストッパ１２１の内周側には、移動体１０３を先端側に向けて付勢する付勢部材としてバネ１２６が設けられている。
【００７６】
バネ１２６は、その一端が蓋体１２４に接するとともに、他端が移動体１０３の底面１０３ａに接するようにして、圧縮状態で配置されている。これにより、移動体１０３はバネ１２６の付勢力によって先端側に向けて付勢され、自然状態においては移動フランジ１１２がポット本体９１の段差面１１３に当接している。ちなみに、バネ１２６はストッパ１２１の内周面に接するようにして配置されており、当該内周面によってバネ１２６の設置箇所が軸線に対して直交する方向にずれないように規定されている。
【００７７】
移動体１０３の先端は先細りするようにテーパ状に形成されており、移動体１０３が自然状態である場合には、先端傾斜面１２７が支持体１０２よりもシャンク収容孔９２側に突出しない範囲内において支持体１０２の先端寄りに位置している。支持体１０２においてその先端寄りの位置には、支持体１０２の内周部分に対して放射方向に延び内外に貫通する係合用孔１３１が、周方向にみて等間隔に３つ形成されている。各係合用孔１３１内には、工具ポット９０から工具ユニット８０の抜け落ちを抑制する係合部材としての剛球１３２が配置されている。
【００７８】
各剛球１３２は、係合用孔１３１に対して内外両側に突出可能な直径を有しており、移動体１０３が自然状態に配置されている状態においては、内側への突出部分が移動体１０３の先端傾斜面１２７により外側に向けて押されて、外側への突出部分が生じるようになっている。この場合に、係合用孔１３１の外周側開口が剛球１３２の直径よりも若干小さく設定されており、剛球１３２が係合用孔１３１から外側に向けて抜け出ることが防止されている。係合用孔１３１から突出した剛球１３２の一部がシャンク部８４の環状凸部８５に係合された状態となることで、工具ポット９０に工具ユニット８０が保持される。
【００７９】
また、工具ユニット８０が全剛球１３２の付勢力に抗する力で取り外し方向に引っ張られた場合には、環状凸部８５によって各剛球１３２に対して付勢力に抗する力が付与され、その力が移動体１０３に伝達される。そして、各剛球１３２が各係合用孔１３１から外側に突出しない状態となるまで移動体１０３がストッパ１２１に向けて移動することで、各剛球１３２により環状凸部８５が係合された状態が解除され、工具ユニット８０の抜き取りが可能となる。つまり、移動体１０３は全剛球１３２を各係合用孔１３１から外側に突出させる係合用位置（第１の位置）と、全剛球１３２を各係合用孔１３１から外側に突出させない係合解除用位置（第２の位置）との間で移動可能となっている。
【００８０】
ポット本体９１において連通孔９４を区画形成する区画部１３３の外周面には、上記第１の実施形態と同様に一対のキー溝１３４，１３５が形成されている。一対のキー溝１３４，１３５は、ポット本体９１の最基端部を一端として、連通孔９４を区画する部分の略全体に亘って形成されている。これらキー溝１３４，１３５には、工具ユニット８０の搬送に際して搬送用アーム１６，１７が嵌り込み、一対の搬送用アーム１６，１７により工具ポット９０が挟まれて把持された状態となる。なお、一方のキー溝１３４に搬送用アーム１６の凸部１６ａが嵌り込む凹部１３６が形成されている点は上記第１の実施形態と同様である。
【００８１】
ここで、本工具ポット９０においても、抜け止め用のロッド７２を遊挿可能な貫通孔１４３が形成されている。
【００８２】
詳細には、ポット本体９１には、支持体１０２に対して放射方向に延び、一対のキー溝１３４，１３５のうち凹部１３６が形成されていない側のキー溝１３５の底面において外側に開放されるようにして本体側孔部１４１が形成されている。また、当該本体側孔部１４１に対応させて、支持体１０２には放射方向に延び内外に貫通する支持側孔部１４２が形成されている。これら本体側孔部１４１及び支持側孔部１４２は、図示しない位置決め構造により支持体１０２のポット本体９１に対する回転位置が位置決めされた状態において、同一軸線上に並び内外に連通している。
【００８３】
本体側孔部１４１及び支持側孔部１４２が連通されて形成された貫通孔１４３は、既に説明したとおり、上記キー溝１３５の底面に形成された外側開口により外部に開放されている。また、貫通孔１４３が形成された位置は、移動体１０３が自然状態に配置されている場合に離間空間１２５が形成される位置である。したがって、貫通孔１４３の内側開口は、ストッパ１２１に重なっておらず、さらには移動体１０３が自然状態に配置されている場合には当該移動体１０３にも重なっていない。
【００８４】
貫通孔１４３は、その孔径が全体に亘って同一となっており、その孔径はロッド７２を遊挿可能な大きさに設定されている。当該貫通孔１４３を介して、ロッド７２が支持体１０２の内周側に突出可能となっている。ロッド７２が第１の突出位置に配置された場合には、当該ロッド７２の先端が離間空間１２５に入り込む。この場合に、ストッパ１２１の内周面によりバネ１２６の設置箇所が規定されており、さらにストッパ１２１の内周面と離間空間１２５を区画する支持体１０２の内周面との間には所定の段差寸法の離間用段差面１４４が形成されている。第１の突出位置は、ロッド７２の先端が、離間用段差面１４４の内周側端部よりも内周側に突出しない範囲の位置となるように設定されている。
【００８５】
第１の突出位置に配置された状態においては、移動体１０３が係合用位置から係合解除用位置に移動しようとしても移動体１０３の底面１０３ａがロッド７２に対して先端側から当接することで、それが規制される。そして、ロッド７２が第１の突出位置に保持される力は、全剛球１３２による保持力よりも大きな力に設定されている。これにより、搬送途中などにおいて、工具ユニット８０に対して全剛球１３２による保持を解除する程度の力が付与されたとしても、工具ユニット８０を保持し続けることができる。
【００８６】
また、ロッド７２が第１の突出位置に配置されたとしても、当該ロッド７２とバネ１２６とが干渉しないようになっている。したがって、バネ１２６に対して悪影響を及ぼすことなく、上記のような優れた効果を奏することができる。また、ロッド７２により移動体１０３の移動を阻止する構成であるため、ロッド７２を差込可能な工具ポット９０を、汎用的な工具ユニット８０に対して適用することができる。
【００８７】
ちなみに、本実施形態においてもロッド７２は第２の突出位置及び埋没位置に配置可能に構成されているが、第２の突出位置ではロッド７２の先端が支持体１０２の内周側に突出しない範囲において支持側孔部１４２に入り込んだ位置となる。これにより、工具ユニット８０の取り外しに際して、ロッド７２が、搬送用アーム１６，１７による工具ポット９０の把持力の向上に寄与するとともに、工具ポット９０による支持体１０２の保持力の向上に寄与する。
【００８８】
なお、第１の突出位置に配置された場合に、ロッド７２の先端が移動体１０３から若干離間されているのではなく、移動体１０３に当接している構成としてもよい。また、ロッド７２により移動体１０３の移動を阻止する場合の当接位置は、移動体１０３の底面１０３ａに限定されることはなく、移動体１０３の軸線方向の途中位置であってもよい。
【００８９】
また、第１の突出位置に配置された場合に、ロッド７２の先端が移動体１０３の移動を阻止するのではなく、工具ユニット８０の移動を直接阻止する構成としてもよい。但し、本構成においては、工具ユニット８０に専用の係合部分を別途形成する必要がある。
【００９０】
また、保持機構１０１を構成する各部品やロッド７２が合成樹脂製であってもよく、ポット本体９１が金属製であってもよい。また、支持体１０２がポット本体９１に一体形成されていてもよい。また、移動体１０３の移動に伴って変位する係合部材として、剛球１３２に代えて、支持体１０２に対して回動可能であって移動体１０３の移動に伴って工具ユニット８０に係合される位置と係合されない位置とに変位するように軸支された部材を用いてもよい。
【００９１】
また、移動体１０３がバネ１２６により付勢される方向が上記構成とは逆であり、さらに移動体１０３は剛球１３２をシャンク収容孔９２に突出させる場合に先端側からシャンク収容孔９２側に向けて押圧する構成としてもよい。この場合、バネ１２６とロッド７２との干渉を避けるために、ロッド７２の突出位置をバネ１２６に対して放射方向ではなく軸線方向にずらしてもよい。
【００９２】
（他の実施形態）
本発明は上記各実施形態の記載内容に限定されず例えば次のように実施しても良い。
【００９３】
（１）上記各実施形態において、搬送用アーム１６，１７の両方に抜け止め装置７１が搭載されていてもよい。この場合、各搬送用アーム１６，１７に対応させて貫通孔６７，１４３を形成する必要がある。また、貫通孔６７，１４３が軸線周りに所定の間隔をあけて３個以上形成されていてもよく、軸線方向に所定の間隔をあけて複数形成されていてもよい。この場合、抜け止め装置７１が搭載された位置が異なる複数パターンの搬送装置に対して、単一の工具ポット３０，９０により対応することが可能となる。また、凸部１６ａが設けられた側の搬送用アーム１６のみに抜け止め装置７１が搭載されていてもよい。
【００９４】
（２）上記各実施形態において、ロッド７２が配置される位置として、第２の突出位置が設定されていない構成としてもよい。また、これに代えて、埋没位置が設定されていない構成としてもよい。但し、埋没位置が設定されていない構成においては、搬送用アーム１６，１７による工具ポット３０，９０の把持開始及び把持解除に際して、貫通孔６７，１４３に対するロッド７２の挿入及び離脱を考慮して搬送用アーム１６，１７が動作する必要がある。
【００９５】
（３）上記各実施形態において、剛球４６，１３２といった係合部材が不具備である構成としてもよい。この場合、抜け止め装置７１が搬送装置１３ではなく工具ポット３０に一体化されていることが好ましい。また、剛球４６，１３２といった係合部材がバネ４７，１２６により直接的又は間接的に付勢されているのではなく、工具ポット３０，９０の外部に設けられた外力付与装置により外力が付与されることで、工具ユニット２０，８０を係合する位置と係合しない位置とに変位される構成としてもよい。
【００９６】
（４）工作機械１０において、全ての工具ポットに対して上記第１の実施形態又は上記第２の実施形態の工具ポット３０，９０が適用される構成に限定されることはなく、例えば、比較的重量の大きい工具ユニット２０，８０専用の工具ポットとして適用され、その他は従来の工具ポットが用いられる構成としてもよい。
【００９７】
（５）主軸１１に工具ポットが一体化されている構成においては、当該工具ポットとして上記各実施形態の工具ポット３０，９０を適用してもよい。この場合、主軸１１に抜け止め装置７１が搭載されている必要がある。
【００９８】
（６）工具交換位置において搬送装置１３に保持された状態の工具ポット３０，９０から交換対象の工具ユニット２０，８０が取り外される構成に代えて、工具交換位置に設けられた専用の保持装置に対して工具ポット３０，９０が保持された状態で交換対象の工具ユニット２０，８０が取り外される構成としてもよい。この場合、搬送装置１３は、工具マガジン１２と工具交換位置との間で、工具ユニット２０，８０が装着された工具ポット３０，９０を搬送する機能のみを有することとなる。また、当該構成において、上記専用の保持装置に抜け止め装置７１が搭載されている構成としてもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１０…工作機械、１３…搬送装置、１６，１７…搬送用アーム、２０…工具ユニット、３０…工具ポット、３１…ベース体を構成するポット本体、４２…ベース体を構成する球留めリング、４６…係合部材としての剛球、４７…付勢部材としてのバネ、６１，６２…キー溝、６７…抜け止め用孔部としての貫通孔、７２…抜け止め部材としてのロッド、８０…工具ユニット、９０…工具ポット、９１…ベース体を構成するポット本体、１０３…移動体、１２６…付勢部材としてのバネ、１３２…係合部材としての剛球、１３４，１３５…キー溝、１４３…抜け止め用孔部としての貫通孔。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具ポット及び工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
マシニングセンタ等の工作機械においては、工具マガジンが設けられたものが知られている。工具マガジンには複数の工具ポットが設けられており、工具ホルダに一体化された工具（以下、この一体物を工具ユニットともいう）を工具ポットに保持させることで複数の工具が待機されている。工具ポットに保持された工具ユニットは、工具交換装置により工作機械の主軸に装着される。
【０００３】
当該工作機械として例えば特許文献１には、工具ユニットを工具ポットが一体化された状態で工具マガジンから取り出し工具交換位置に搬送する搬送用アームと、工具交換位置に搬送された工具ユニットを工具ポットから抜き取り主軸に既に装着されている工具ユニットと交換する交換用アームと、を備えた構成が開示されている。当該方式においては、交換用アームにより主軸から抜き取られた工具ユニットは工具ポットに再度装着されて、搬送用アームによる搬送を介して工具マガジンに戻される。
【０００４】
また、上記特許文献１には、工具ポットとして、バネなどの付勢力を利用して工具ユニットを保持する保持用の剛球を備えた構成が開示されている。工具マガジンに工具ユニットが待機されている状態や搬送用アームにより工具ユニットが搬送されている状況においては、剛球との係合により工具ユニットが工具ポットに保持されて、当該工具ポットからの工具ユニットの脱落が阻止される。また、主軸への交換に際しては、上記付勢力に抗する力により工具ユニットが工具ポットから引き抜かれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３２２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、工具ユニットの搬送は、工具ポットが搬送用アームに把持された状態で行われる。この場合に、その搬送途中に上記剛球による係合が解除されてしまうと、工具ユニットの脱落が生じてしまう。特に、工具ユニットとして大型のものが用いられる場合、その重量は大きなものとなり、それだけ上記脱落が生じることへの懸念が高まる。また、例えばマシニングセンタの小型化などを行おうとして搬送用アームによる搬送経路を複雑化させると、搬送途中に工具ユニットの姿勢調整などを行う必要が生じ、それだけ工具ユニットの重量負荷が大きくなり、上記脱落が生じることへの懸念が高まる。
【０００７】
なお、上記問題は搬送途中にのみ発生するものではなく、工具ポットに工具ユニットの重量負荷がかかることとなる他の場合においても同様に発生する問題である。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、工具ユニットの保持を良好に行うことができる工具ポット、及びそれを備えた工作機械の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて作用、効果等を示しつつ説明する。
【００１０】
本発明に係る第１の工具ポットは、先端に工具を具備してなる工具ユニットの少なくとも基端側を差込可能なように筒状に形成されたベース体を備え、当該ベース体に収容された部位の取り外し方向の移動を規制することにより前記工具ユニットを保持する構成において、前記ベース体の外周面から内周側に通じるようにして形成されているとともに、前記ベース体の外部に配置される抜け止め装置の抜け止め部材が前記ベース体の内周側における前記工具ユニットの取り外し方向の移動を阻止する位置へ突出することを許容するように形成された抜け止め用孔部を備えていることを特徴とする。
【００１１】
本構成によれば、抜け止め装置はベース体の内部に組み込む必要がないため、工具ポットの組み立て時における空間的な制約や抜け止め部材をベース体の内部において安定して支持する構成などを考慮することなく、抜け止め部材による工具ユニットの抜け落ちを阻止する力を設定できる。よって、工具ユニットの抜け落ちを強固に阻止することが可能となり、工具ポットにおける工具ユニットの保持を良好に行うことができる。
【００１２】
本発明に係る第２の工具ポットは、先端に工具を具備してなる工具ユニットの少なくとも基端側が収容される収容部を有するように筒状に形成されたベース体と、前記収容部に収容された前記工具ユニットと係合されることにより、前記ベース体からの前記工具ユニットの抜け落ちを抑制する係合部材と、前記収容部へ突出して前記工具ユニットを係合するように前記係合部材を前記収容部側に付勢するとともに、その付勢力に抗する力で前記工具ユニットが取り外し方向に引っ張られた場合に前記係合部材の反収容部側への移動を許容して前記工具ユニットの取り外しを許容する付勢部材と、前記ベース体の外周面から内周側に通じるようにして形成されているとともに、前記ベース体の外部に配置される抜け止め装置の抜け止め部材が前記ベース体の内周側における前記係合部材による係合箇所とは異なる位置であって前記工具ユニットの取り外し方向の移動を阻止する位置へ突出することを許容するように形成された抜け止め用孔部と、を備えていることを特徴とする。
【００１３】
本構成によれば、上記第１の工具ポットについて説明した作用効果と同様の作用効果を奏することができる。さらにまた、付勢部材の付勢力を利用して工具ユニットを保持する係合部材とは別に抜け止め装置を利用することが可能な構成であるため、工具ポットにおける工具ユニットの保持を状況に応じて適切に行うことが可能となる。例えば、工具ポットにかかる工具ユニットの重量負荷が相対的に大小となる状況が存在する場合において、工具ユニットの重量負荷が相対的に大きい状況では抜け止め部材及び係合部材の両方により工具ユニットを保持し、工具ユニットの重量負荷は相対的に小さいが抜け止め装置をベース体の外部に配置する空間的な余裕のない状況では係合部材により工具ユニットを保持するようにすることができる。
【００１４】
上記第１の工具ポット及び上記第２の工具ポットにおいて、前記ベース体の外周面に、当該外周面を保持した状態で工具ポットを搬送する搬送装置の保持箇所を規定する保持用ガイド部が形成されている場合には、前記抜け止め用孔部は、その外側開口が前記保持用ガイド部に形成されているとよい。この場合、抜け止め装置が搭載された搬送装置が用いられる工作機械においては、保持用ガイド部により搬送装置の保持箇所が位置決めされることで、自ずと、抜け止め用孔部に対する抜け止め部材の位置決めがなされる。よって、搬送装置の保持箇所を良好に規定することが可能な構成を利用して、抜け止め用孔部に対する抜け止め部材の位置決めを良好に行うことができる。
【００１５】
上記第２の工具ポットにおいて、前記係合部材及び前記付勢部材は、前記ベース体において前記収容部に開放され且つ当該収容部に対して放射方向に延びるように形成された係合用孔部に配置されているとともに、前記付勢部材の付勢力により前記係合部材が前記係合用孔部から前記収容部に突出するように配置されており、その係合部材の突出した部位が、前記工具ユニットの基端側において軸線周りに形成された係合部に係合されることで前記工具ユニットを保持する構成では、前記抜け止め用孔部は、前記係合用孔部に対して軸線周りにずらした位置において前記収容部に開放され且つ前記放射方向に前記ベース体を貫通させて形成されているとよい。
【００１６】
この場合、工具ユニットにおいて係合部材が係合されることとなる係合部を利用して、抜け止め部材による係合を行うことができる。よって、抜け止め部材を差込可能な工具ポットを、汎用的な工具ユニットに対して適用することができる。
【００１７】
上記第２の工具ポットにおいて、前記収容部は前記ベース体の先端開口を含むように当該ベース体の先端から基端側の途中位置に亘って形成されており、さらに、前記ベース体の内周側において前記収容部に対してその基端側から突出するとともに、前記係合部材を支持する支持部と、前記工具ユニットの着脱方向に移動可能に設けられているとともに、前記係合部材を前記収容部へ突出して前記工具ユニットに係合可能な位置に保持する第１の位置、及び前記係合部材をその係合可能な位置から後退して前記工具ユニットとの係合状態を解除する位置に移動させる第２の位置に移動可能に設けられた移動体と、を備え、前記付勢部材は、前記移動体を前記第１の位置に付勢するように設けられている構成では、前記抜け止め用孔部は、前記抜け止め部材を抜け止め位置に配置する場合に、当該抜け止め部材の一部を、前記移動体の一部における前記第２の位置に向けた移動経路上であって当該移動体の一部に対してその移動先側の位置において当接する位置に配置可能なように形成されているとよい。
【００１８】
この場合、係合部材により工具ユニットを係合するために必要な移動体を利用して、抜け止め部材による抜け止めを行うことができる。よって、抜け止め部材を差込可能な工具ポットを、汎用的な工具ユニットに対して適用することができる。
【００１９】
先端に装着した工具ユニットを用いて加工対象の加工を行う主軸と、複数の工具ユニットを待機させる工具マガジンと、前記工具マガジンに待機している工具ユニットを前記主軸に装着させる装着手段と、を備えた工作機械において、前記複数の工具ユニットの少なくともいずれかを保持するための工具ポットを、既に説明した工具ポットとするとともに、前記抜け止め装置を備えている構成とするとよい。これにより、既に説明したような作用効果を奏することが可能な工作機械を提供することができる。
【００２０】
上記工作機械において、前記工具ポットの外周面を保持することで、前記工具マガジンに待機している工具ユニットを前記主軸への装着作業を行うための位置に搬送する搬送手段をさらに備えた構成では、当該搬送手段において前記外周面を保持する部位に、前記抜け止め装置が搭載されているとよい。この場合、工具ポットにかかる工具ユニットの重量負荷が比較的大きくなる工具ユニットの搬送時において、工具ポットにおける工具ユニットの保持を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態における工具ポットの斜視図。
【図２】工具ポットの縦断面図。
【図３】工作機械の構成を説明するための概略図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）工具ポットから工具ユニットが取り外される様子を説明するための工具ポットの縦断面図。
【図５】第２の実施形態における工具ポットの縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、工具交換装置を有する工作機械に具体化しており、図３には、当該工作機械１０の構成の概略図を示す。
【００２３】
図３に示すように、工作機械１０は、図示しないテーブルに固定されたワークに対して相対的に３次元方向に移動可能に設けられた主軸１１を備えたマシニングセンタであり、主軸１１の先端に装着されたスライスカッタ，ドリル等の各種工具を用いてワークを加工する。また、工作機械１０は、工具を具備してなる工具ユニット２０を多数収納する工具マガジン１２と、これら多数の工具ユニット２０のうち所望の工具ユニット２０を工具交換位置まで搬送する搬送装置１３と、工具交換位置に搬送された工具ユニット２０を主軸１１に取り付けられている工具ユニット２０と交換する工具交換装置１４と、工作機械１０の動作を制御するコントローラ１５と、を備えている。
【００２４】
搬送装置１３は、図示しないガイドレールといったガイド手段を通じて、工具マガジン１２における各工具ユニット２０の収納位置と上記工具交換位置との間を移動可能に設けられており、コントローラ１５からの駆動信号を受けることにより工具マガジン１２に収納されている所定の工具ユニット２０を工具交換位置に搬送する。この場合、各工具ユニット２０は工具ポット３０に装着されており、当該工具ポット３０が搬送装置１３に設けられた一対の搬送用アーム１６，１７により把持されることで上記搬送が行われる。
【００２５】
工具交換装置１４は、一対の交換用アーム１４ａ，１４ｂを備えており、コントローラ１５からの駆動信号を受けることにより、各交換用アーム１４ａ，１４ｂによって工具ユニット２０の交換が行われる。この場合、主軸１１への装着対象の工具ユニット２０はそれまで一体化されていた工具ポット３０から分離されて主軸１１に装着されるとともに、それまで主軸１１に装着されていた工具ユニット２０は工具ポット３０に装着される。
【００２６】
その後、コントローラ１５から主軸１１に駆動信号が送信されることにより、主軸１１に装着された工具ユニット２０を用いたワークの加工作業が行われる。また、主軸１１から上記工具ポット３０に装着対象が変更された工具ユニット２０は、搬送装置１３の移動を通じて工具マガジン１２に収納される。
【００２７】
次に、工具ポット３０の構成について詳細に説明する。図１は工具ポット３０の斜視図、図２は工具ポット３０の縦断面図である。なお、図２においては、説明の便宜上、工具ユニット２０が装着されている状態を示すとともに、搬送用アーム１６，１７により工具ポット３０が把持されている状態を示す。
【００２８】
工具ポット３０の説明に先立ち、工具ユニット２０について説明すると、工具ユニット２０は、図２に示すように、工具ホルダ２１の先端に工具２２が装着されてなる。工具ホルダ２１は略円柱状をなし、基端に向けて先細り形状をなしたシャンク部２３を備えている。シャンク部２３は、工具ホルダ２１を工具ポット３０に着脱する際に交換用アーム１４ａ，１４ｂにより把持されるクランプ部２４と、シャンク部２３の最基端部を形成するプルスタッド２５と、を備えている。
【００２９】
工具ポット３０は、図１及び図２に示すように、ポット本体３１と、リングユニット４１とを主要構成部品として備えている。ポット本体３１は、ポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等の熱可塑性樹脂により略円筒状に形成されている。なお、ポット本体３１には、その外壁にリブ３２が一体形成されており、その強度の向上が図られている。
【００３０】
ポット本体３１には、図２に示すように、工具ユニット２０のシャンク部２３の大半が収容されるシャンク収容孔３３が形成されている。シャンク収容孔３３には、その先端開口３４から工具ユニット２０のシャンク部２３が挿入される。シャンク収容孔３３の基端側にはリング収容孔３５が形成されている。リング収容孔３５はシャンク収容孔３３に対して同一軸線上に連通されており、基端側に開放されている。リング収容孔３５には、基端開口３６から挿入されてリングユニット４１が収容されている。
【００３１】
リングユニット４１は、鉄や銅などの硬質金属により形成された球留めリング４２を備えている。球留めリング４２は、略円筒状に形成されており、シャンク収容孔３３に対して同一軸線上となるようにプルスタッド収容孔４３が形成されている。プルスタッド収容孔４３には工具ユニット２０のプルスタッド２５が収容される。なお、当該球留めリング４２とポット本体３１とにより、本工具ポット３０のベース体が構成されている。
【００３２】
プルスタッド収容孔４３には軸線方向の途中位置からシャンク収容孔３３側の端部に向けて除々に孔径が大きくなるテーパ部４４が形成されている。テーパ部４４はプルスタッド収容孔４３がシャンク収容孔３３に連通する位置まで延びている。工具ポット３０への工具ユニット２０の装着に際しては、先端開口３４から基端開口３６に向けて工具ユニット２０が差し込まれることとなるが、この装着方向への移動が勢いよく行われたとしても、プルスタッド２５の基端部が球留めリング４２のテーパ部４４に当たり、それ以上の装着方向の移動が規制される。
【００３３】
球留めリング４２には、プルスタッド収容孔４３に対して放射方向に延び内外に貫通する係合用孔４５が、周方向にみて等間隔に３つ形成されている（図１及び図２にはそのうちの１つのみを示す）。各係合用孔４５内には、工具ポット３０から工具ユニット２０の抜け落ちを抑制する係合部材としての剛球４６と、当該剛球４６をプルスタッド収容孔４３側に向けて付勢する付勢部材としてのバネ４７と、が配置されている。
【００３４】
各剛球４６は、各バネ４７に付勢されることで、一部がプルスタッド収容孔４３内に突出している。この場合に、係合用孔４５の内周側開口が剛球４６の直径よりも若干小さく設定されており、剛球４６が係合用孔４５から抜け出ることが防止されている。係合用孔４５から突出した剛球４６の一部がプルスタッド２５の係合部２５ａに係合された状態、すなわち係合部２５ａに対して取り外し方向の先側から当接することで、工具ポット３０に工具ユニット２０が保持される。
【００３５】
ちなみに、リングユニット４１は鉄や銅などの硬質金属によりリング状に形成されたリテーナ５１を備えており、リテーナ５１により各係合用孔４５の外周側開口が塞がれていることにより、各係合用孔４５内にてバネ４７が圧縮状態で保持されている。なお、バネ４７の保持を良好に行うことができるのであれば、リテーナ５１を不具備としてもよい。また、球留めリング４２に形成された位置決め用孔５２にポット本体３１のリング収容孔３５に形成された図示しない位置決めピンが挿通されていることで、リングユニット４１の回転方向が位置決めされている。また、リングユニット４１は、リング固定手段としてのボルト５３を通じてポット本体３１に固定されている。
【００３６】
ポット本体３１において基端側の外周面、具体的にはポット本体３１においてリング収容孔３５を区画形成する環状部６１の外周面には、図１に示すように、保持用ガイド部として、一対のキー溝６２，６３が形成されている。一対のキー溝６２，６３は、係合用孔４５、剛球４６及びバネ４７の一組の組み合わせを一の係合機構としてみた場合に、一対のキー溝６２，６３と一の係合機構とがポット本体３１の軸線方向に対して直交する直線上に並ぶ位置において、一対のキー溝６２，６３により一の係合機構を間に挟むようにして形成されている。
【００３７】
一対のキー溝６２，６３は、ポット本体３１の最基端部を一端として、環状部６１におけるその軸線方向の全体に亘って形成されている。各キー溝６２，６３には、図２に示すように、工具ユニット２０の搬送に際して搬送用アーム１６，１７が嵌り込む。そして、一対の搬送用アーム１６，１７により工具ポット３０が挟まれて把持された状態となる。この場合、キー溝６２，６３において底面６２ａ，６３ａを間に挟んで側方に起立する区画壁６２ｂ，６３ｂが対応する搬送用アーム１６，１７に当接又は近接していることにより、工具ポット３０が軸線方向に直交する方向であって搬送用アーム１６，１７による挟み込み方向に直交する方向へ滑ってしまうことが規制される。
【００３８】
また、一対のキー溝６２，６３において一の係合機構に近い側のキー溝６２の底面６２ａには、図２に示すように、周囲の領域よりもポット本体３１の内側に凹んだ凹部６４が形成されており、当該凹部６４に対応させて一方の搬送用アーム１６には凸部１６ａが形成されている。搬送用アーム１６，１７により工具ポット３０が把持された状態においては、凹部６４に凸部１６ａが嵌り込むことにより、工具ポット３０が軸線方向へ滑ってしまうことが規制される。なお、凸部１６ａと凹部６４との形成対象が逆であってもよい。
【００３９】
ちなみに、一対の搬送用アーム１６，１７は、搬送装置１３においてアーム間の距離を変更可能に設けられている。工具ポット３０の把持に際しては、各搬送用アーム１６，１７が対応するキー溝６２，６３に面する位置に搬送装置１３が配置されるとともに、各キー溝６２，６３に各搬送用アーム１６，１７が嵌り込み且つ凹部６４に凸部１６ａが嵌り込むようにアーム１６，１７間の距離が縮められる。
【００４０】
ここで、本工具ポット３０には、上記係合機構とは別に、工具ポット３０からの工具ユニット２０の抜け落ちを阻止するための構成が設けられている。当該構成について以下に詳細に説明する。
【００４１】
図１及び図２に示すように、ポット本体３１には、リング収容孔３５に対して放射方向に延び、上記一の係合機構に遠い側のキー溝６３の底面６３ａにおいて外部に開放されるようにして本体側孔部６５が形成されている。また、当該本体側孔部６５に対応させて、球留めリング４２には、図２に示すように、プルスタッド収容孔４３に対して放射方向に延び内外に貫通するリング側孔部６６が形成されている。
【００４２】
これら本体側孔部６５及びリング側孔部６６は、リングユニット４１のポット本体３１に対する相対的な回転位置が位置決めされた状態において同一軸線上に並び内外に連通している。なお、リングユニット４１とポット本体３１との間に介在しているリテーナ５１は、本体側孔部６５及びリング側孔部６６と重ならないように形成されている。
【００４３】
本体側孔部６５及びリング側孔部６６が連通されて形成された貫通孔６７は、既に説明したとおり、上記遠い側のキー溝６３の底面６３ａに形成された外側開口により外部に開放されているとともに、球留めリング４２の内周面に形成された内側開口によりプルスタッド収容孔４３側に開放されている。また、貫通孔６７は、各係合用孔４５、位置決め用孔５２及びボルト５３を避ける位置に形成されているとともに、各係合用孔４５のうち一対のキー溝６２，６３により挟まれた位置にある係合用孔４５に対して工具ユニット２０のプルスタッド２５を挟んで対峙する位置に形成されている。つまり、貫通孔６７は、上記係合用孔４５に対して同じ高さ位置に形成されているとともに、当該係合用孔４５に対して同一軸線上に形成されている。
【００４４】
貫通孔６７に対応させて、当該貫通孔６７の外側開口が形成されたキー溝６３に嵌り込む搬送用アーム１７には抜け止め装置７１が設けられている。抜け止め装置７１は、鉄や銅などの硬質金属により形成されたロッド７２と、コントローラ１５から駆動信号を受けることによりロッド７２を動作させる駆動手段としての本体部７３と、を備えている。
【００４５】
本抜け止め装置７１としては、コントローラ１５から受ける駆動信号により電磁バルブを開閉することで本体部７３におけるシリンダ内の空圧を調節し、ロッド７２の先端位置を調整するエアシリンダといった空圧式のアクチュエータが用いられている。但し、これに限定されることはなく、油圧シリンダといった油圧式のアクチュエータやソレノイドといった電動式のアクチュエータを用いてもよく、またカムの回転位置を制御することによりロッド７２の先端位置を調整するアクチュエータなどを用いてもよい。
【００４６】
ロッド７２は、貫通孔６７に遊挿可能な程度の直径を有する円柱状に形成されており、コントローラ１５の駆動制御に基づき本体部７３が第１の駆動状態となることで、図２に示すように、搬送用アーム１７から貫通孔６７内に入り込む。この状態では、先端がプルスタッド収容孔４３内に突出した第１の突出位置においてロッド７２が保持され、ロッド７２の先端がプルスタッド２５の係合部２５ａに当接し、当該係合部２５ａに対して係合された状態となる。ロッド７２が第１の突出位置に保持される力は、全剛球４６による保持力よりも大きな力に設定されている。これにより、工具ユニット２０に対して全ての剛球４６による保持を解除する程度の力が付与されたとしても、工具ポット３０において工具ユニット２０を保持し続けることができる。この点、ロッド７２を抜け止め用部材又は抜け止め用ピンと称することができるとともに、貫通孔６７を抜け止め用孔部と称することができる。
【００４７】
なお、ロッド７２は円柱状であることに限定されることはなく角柱状であってもよく、この場合、貫通孔６７も角柱状に形成してもよい。また、ロッド７２は貫通孔６７に遊挿されているのではなく、貫通孔６７の周面を摺動する構成であってもよい。
【００４８】
コントローラ１５の駆動制御に基づき本体部７３が第２の駆動状態となることで、ロッド７２は搬送用アーム１７から貫通孔６７側に入り込んだ状態を維持するものの、第１の突出位置よりも本体部７３側に引っ込んだ位置となる第２の突出位置に変位する（図４（ｂ），（ｃ）を参照）。この第２の突出位置では、ロッド７２はプルスタッド収容孔４３内に突出しておらず、工具ユニット２０との係合は解除される。但し、ロッド７２の先端は貫通孔６７のうちリング側孔部６６内に位置しており、ロッド７２は本体側孔部６５とリング側孔部６６との境界を跨いでいる。
【００４９】
コントローラ１５の駆動制御に基づき本体部７３が非駆動状態となることで、ロッド７２は本体部７３に内蔵されたバネなどの付勢力により、搬送用アーム１７から貫通孔６７側へ突出しない埋没位置に変位する。この埋没位置では、工具ユニット２０だけでなく、工具ポット３０も抜け止め装置７１との間で係合関係が生じない。
【００５０】
次に、抜け止め装置７１が設けられた搬送用アーム１７を用いた工具搬送の様子を、図４を参照しながら以下に説明する。
【００５１】
図４（ａ）〜（ｃ）は工具ユニット２０が装着されているとともに搬送用アーム１６，１７により工具ポット３０が把持されている状態における工具ポット３０の一部を拡大して示す縦断面図である。
【００５２】
先ず、コントローラ１５により工具取出し処理が実行されることで工具ユニット２０及び工具ポット３０の一体物を工具マガジン１２から取出す場合には、ロッド７２が埋没位置に配置される。これにより、工具ポット３０を搬送用アーム１６，１７により把持する際に、ロッド７２が工具ポット３０に干渉しないようにすることができる。
【００５３】
その後、コントローラ１５により工具搬送処理が実行されることで工具ポット３０を工具交換位置に搬送する場合には、図４（ａ）に示すように、工具ユニット２０が剛球４６により複数箇所にて係合されているだけでなく、第１の突出位置に配置されたロッド７２によっても係合される。ここで、当該搬送に際しては、比較的速いスピードで搬送装置１３が移動するとともに、工具ポット３０の向きが工具マガジン１２に収容された状態の向きから工具交換に適した状態の向きに変更される。この場合、工具ユニット２０の重量負荷の工具ポット３０に対する影響が大きくなるが、上記のとおりロッド７２による係合が行われていることにより、搬送途中での工具ユニット２０の抜け落ちが阻止される。
【００５４】
その後、上記工具ポット３０が工具交換位置に到達することで、コントローラ１５により抜け止め解除処理が実行され、図４（ｂ）に示すように、ロッド７２が第２の突出位置に移動する。これにより、ロッド７２による工具ユニット２０の係合が解除される。
【００５５】
その後、コントローラ１５により工具交換処理が実行されることに基づいて、工具ポット３０に装着されている工具ユニット２０が工具交換装置１４により所定の力で引っ張られる。この場合、図４（ｃ）に示すように、プルスタッド２５によって各剛球４６が付勢力に抗する方向に押され、これら剛球４６による係合が外れる。これにより、工具ポット３０から工具ユニット２０が外れ、主軸１１に装着されている工具ユニット２０との間で工具交換が行われる。
【００５６】
また、主軸１１にそれまで装着されていた工具ユニット２０は上記工具ポット３０に装着される。当該装着に際しては、上記のものとは逆の順で工具ポット３０への工具ユニット２０の装着が行われる。この場合に、ロッド７２が第２の突出位置に配置されていることで、工具ユニット２０が工具ポット３０に勢いよく差し込まれて球留めリング４２に対してその取り外し方向に大きな負荷が加えられたとしても、その負荷をロッド７２によって受けることも可能となり、当該工具ユニット２０の装着に際して球留めリング４２が脱落してしまうことが抑えられる。なお、第２の突出位置において本体側孔部６５にのみロッド７２が突出する構成としてもよい。
【００５７】
以上詳述したように、本実施の形態によれば、以下の優れた効果を有する。
【００５８】
工具ポット３０に貫通孔６７が形成されていることにより、工具ポット３０における工具ユニット２０の保持を抜け止め装置７１のロッド７２によっても行うことが可能である。抜け止め装置７１は工具ポット３０の内部に組み込む必要がないため、工具ポット３０の組み立て時における空間的な制約やロッド７２を工具ポット３０の内部において安定して支持する構成などを考慮することなく、ロッド７２による工具ユニット２０の抜け落ちを阻止する力を設定できる。よって、工具ユニット２０の抜け落ちを強固に阻止することが可能となり、工具ユニット２０の保持を良好に行うことができる。
【００５９】
また、バネ４７の付勢力を利用して工具ユニット２０を保持する剛球４６とは別に抜け止め装置７１を利用することが可能な構成であるため、工具ポット３０における工具ユニット２０の保持を状況に応じて適切に行うことが可能となる。つまり、工具マガジン１２と工具交換位置との間で工具ユニット２０を搬送する場合には工具ポット３０にかかる工具ユニット２０の重量負荷が相対的に大きくなるが、当該状況ではロッド７２及び剛球４６の両方により工具ユニット２０を保持することで搬送途中に工具ユニット２０が脱落してしまうことを阻止することができる。その一方、工具ポット３０にかかる工具ユニット２０の重量負荷が相対的に小さくなる工具マガジン１２への収納状況では、抜け止め装置７１によらずに剛球４６により工具ユニット２０を保持することで、工具マガジン１２において抜け止め装置７１用のスペースを確保する必要がなくなり、工具ポット３０及び工具ユニット２０の一体物を個別に収納するための各スペースの省スペース化が図られる。
【００６０】
さらにまた、剛球４６により工具ユニット２０を係合する構成を依然として備えていることにより、抜け止め装置７１によることなく工具ポット３０単独で工具ユニット２０を保持することが可能である。これにより、抜け止め装置７１を具備しない従来の工作機械に対しても、本工具ポット３０を適用することが可能である。
【００６１】
また、ロッド７２を工具ポット３０の内周側に突出させるための貫通孔６７は、搬送用アーム１７の保持箇所を規定するためのキー溝６３にて外部に開放されるように形成されている。これにより、キー溝６３により搬送用アーム１７の保持箇所が位置決めされることで、自ずと、貫通孔６７に対するロッド７２の位置決めがなされる。よって、搬送用アーム１７の保持箇所を良好に規定することが可能な構成を利用して、貫通孔６７に対するロッド７２の位置決めを良好に行うことができる。
【００６２】
また、剛球４６による係合が工具ユニット２０のプルスタッド２５に形成された係合部２５ａに対して行われる構成において、貫通孔６７は第１の突出位置に配置されたロッド７２が上記係合部２５ａに対して係合される位置に形成されている。これにより、工具ユニット２０において剛球４６が係合されることとなる係合部２５ａを利用して、ロッド７２による係合を行うことができる。よって、ロッド７２を差込可能な工具ポット３０を汎用的な工具ユニット２０に対して適用することができる。
【００６３】
なお、貫通孔６７の位置を、既に説明した位置から工具ポット３０の軸線周り又は軸線方向の少なくとも一方において相違させてもよい。この場合、ロッド７２による工具ユニット２０の係合位置をプルスタッド２５よりも基端側としてもよいが、本構成においては工具ユニット２０に専用の係合部分を別途形成する必要がある。
【００６４】
また、第１の突出位置に配置された場合に、ロッド７２の先端が工具ユニット２０の係合部２５ａに当接するのではなく、当該係合部２５ａに対して取り外し方向の先側に離間された位置に配置される構成としてもよい。この場合、工具ユニット２０の抜け落ちを阻止可能な範囲においてロッド７２が係合部２５ａに係合されるようにその離間距離が設定されていることが好ましく、さらには、剛球４６により係合が解除されない範囲でロッド７２が係合部２５ａに係合されるようにその離間距離が設定されていることが好ましい。
【００６５】
また、リングユニット４１がポット本体３１に対して外付けされているのではなく、インサート成型などによって工具ポット３０に内蔵されている構成としてもよい。また、リングユニット４１を構成する各部品やロッド７２が合成樹脂製であってもよく、ポット本体３１が金属製であってもよい。また、工具ユニット２０において係合部２５ａが軸線周りに連続しているのではなく係合部２５ａが軸線周りに断続している構成としてもよい。また、ポット本体３１の基端側端部に蓋が設けられていることにより、工具ポット３０が無底の筒状ではなく有底の筒状である構成としてもよい。
【００６６】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では所謂ＭＡＳタイプの工具ポット３０に対して抜け止め装置７１の構成を適用したが、本実施形態では所謂ＨＳＫタイプの工具ポット９０に対して抜け止め装置７１の構成を適用する。以下、当該構成を、図５を参照しながら説明する。図５は、工具ポット９０の縦断面図である。
【００６７】
工具ポット９０の説明に先立ち、工具ユニット８０について説明すると、当該工具ユニット８０は工具ホルダ８１の先端に工具８２が装着されてなる。工具ホルダ８１は、ホルダ本体８３から突出するようにして形成され、工具ポット９０に嵌る略円筒状のシャンク部８４を備えている。シャンク部８４の内周面における先端側には、シャンク部８４の内方に突出するようにして環状凸部８５が一体形成されている。環状凸部８５は、工具ユニット８０を工具ポット９０に保持する場合に利用される。
【００６８】
工具ポット９０は、ポット本体９１と、保持機構１０１とを備えている。ポット本体９１は、ポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等の熱可塑性樹脂により略筒状に形成されている。ポット本体９１には、シャンク部８４のほぼ全域が収容されるシャンク収容孔９２が形成されている。シャンク収容孔９２には、その先端開口９３から工具ユニット８０のシャンク部８４が挿入される。
【００６９】
シャンク収容孔９２の基端側には連通孔９４が形成されている。連通孔９４は、シャンク収容孔９２に対して同一軸線上で連なっており、ポット本体９１の基端側に開放されている。連通孔９４には、保持機構１０１が基端開口９５から挿入されて収容されている。
【００７０】
保持機構１０１は、金属製で略円筒状の支持体１０２と、支持体１０２に収容される移動体１０３と、を備えている。支持体１０２は連通孔９４の基端開口９５から挿入され、支持ベース１０４の先端側の端部がシャンク収容孔９２内に突出している。また、支持ベース１０４にはその基端側端部に支持フランジ１０５が形成されており、当該支持フランジ１０５がポット本体９１の基端開口９５の周縁に沿って形成された環状凹部９６に当接することで、それ以上の先端側への移動が規制されている。なお、当該支持体１０２とポット本体９１とにより、本工具ポット９０のベース体が構成されている。
【００７１】
支持体１０２の内周面は、シャンク収容孔９２側に形成された幅狭領域１０６と、当該幅狭領域１０６に対してその基端側において段差面１１３を介して連続するように形成された幅広領域１０７と、を備えている。この支持体１０２の内周側には、金属製で略円筒状の移動体１０３が挿入されている。
【００７２】
移動体１０３において略円筒状をなす移動ベース１１１の外径寸法は、支持体１０２における幅狭領域１０６の孔径と同一又はそれよりも若干小さく設定されている。また、移動体１０３にはその基端側端部に移動フランジ１１２が形成されており、当該移動フランジ１１２の外径寸法は支持体１０２における幅広領域１０７の孔径と同一又はそれよりも若干小さく設定されている。支持体１０２の内周側にその基端側から挿入された移動体１０３は、支持体１０２の段差面１１３に移動体１０３の移動フランジ１１２が当接することでそれ以上の先端側の移動が規制されている。
【００７３】
支持体１０２の内周側には移動体１０３だけでなく、金属製で略円筒状のストッパ１２１が挿入されている。ストッパ１２１において略円筒状をなすストッパベース１２２の外径寸法は、支持体１０２における幅広領域１０７の孔径と同一又はそれよりも若干小さく設定されている。また、ストッパ１２１にはその基端側端部にストッパフランジ１２３が形成されており、当該ストッパフランジ１２３が支持フランジ１０５に基端側から当接することで、それ以上の先端側への移動が規制されている。
【００７４】
支持フランジ１０５及びストッパフランジ１２３は環状凹部９６にその全体が収容されており、さらに金属製の蓋体１２４が図示しないボルトなどによってポット本体９１の最基端部に固定されていることにより、支持体１０２及びストッパ１２１がポット本体９１内において変位不能に固定されている。また、ポット本体９１、支持体１０２、移動体１０３及びストッパ１２１は全て同一軸線上に並んでいる。
【００７５】
ポット本体９１に固定されたストッパ１２１の先端は、段差面１１３に移動フランジ１１２が当接した状態の移動体１０３よりも基端側に位置しており、両者の間には所定の距離分の離間空間１２５が形成されている。また、ストッパ１２１の内周側の孔径は軸線方向の全体に亘って同一となっているが、当該孔径は、移動体１０３の内周側の孔径よりも大きく設定されている。当該ストッパ１２１の内周側には、移動体１０３を先端側に向けて付勢する付勢部材としてバネ１２６が設けられている。
【００７６】
バネ１２６は、その一端が蓋体１２４に接するとともに、他端が移動体１０３の底面１０３ａに接するようにして、圧縮状態で配置されている。これにより、移動体１０３はバネ１２６の付勢力によって先端側に向けて付勢され、自然状態においては移動フランジ１１２がポット本体９１の段差面１１３に当接している。ちなみに、バネ１２６はストッパ１２１の内周面に接するようにして配置されており、当該内周面によってバネ１２６の設置箇所が軸線に対して直交する方向にずれないように規定されている。
【００７７】
移動体１０３の先端は先細りするようにテーパ状に形成されており、移動体１０３が自然状態である場合には、先端傾斜面１２７が支持体１０２よりもシャンク収容孔９２側に突出しない範囲内において支持体１０２の先端寄りに位置している。支持体１０２においてその先端寄りの位置には、支持体１０２の内周部分に対して放射方向に延び内外に貫通する係合用孔１３１が、周方向にみて等間隔に３つ形成されている。各係合用孔１３１内には、工具ポット９０から工具ユニット８０の抜け落ちを抑制する係合部材としての剛球１３２が配置されている。
【００７８】
各剛球１３２は、係合用孔１３１に対して内外両側に突出可能な直径を有しており、移動体１０３が自然状態に配置されている状態においては、内側への突出部分が移動体１０３の先端傾斜面１２７により外側に向けて押されて、外側への突出部分が生じるようになっている。この場合に、係合用孔１３１の外周側開口が剛球１３２の直径よりも若干小さく設定されており、剛球１３２が係合用孔１３１から外側に向けて抜け出ることが防止されている。係合用孔１３１から突出した剛球１３２の一部がシャンク部８４の環状凸部８５に係合された状態となることで、工具ポット９０に工具ユニット８０が保持される。
【００７９】
また、工具ユニット８０が全剛球１３２の付勢力に抗する力で取り外し方向に引っ張られた場合には、環状凸部８５によって各剛球１３２に対して付勢力に抗する力が付与され、その力が移動体１０３に伝達される。そして、各剛球１３２が各係合用孔１３１から外側に突出しない状態となるまで移動体１０３がストッパ１２１に向けて移動することで、各剛球１３２により環状凸部８５が係合された状態が解除され、工具ユニット８０の抜き取りが可能となる。つまり、移動体１０３は全剛球１３２を各係合用孔１３１から外側に突出させる係合用位置（第１の位置）と、全剛球１３２を各係合用孔１３１から外側に突出させない係合解除用位置（第２の位置）との間で移動可能となっている。
【００８０】
ポット本体９１において連通孔９４を区画形成する区画部１３３の外周面には、上記第１の実施形態と同様に一対のキー溝１３４，１３５が形成されている。一対のキー溝１３４，１３５は、ポット本体９１の最基端部を一端として、連通孔９４を区画する部分の略全体に亘って形成されている。これらキー溝１３４，１３５には、工具ユニット８０の搬送に際して搬送用アーム１６，１７が嵌り込み、一対の搬送用アーム１６，１７により工具ポット９０が挟まれて把持された状態となる。なお、一方のキー溝１３４に搬送用アーム１６の凸部１６ａが嵌り込む凹部１３６が形成されている点は上記第１の実施形態と同様である。
【００８１】
ここで、本工具ポット９０においても、抜け止め用のロッド７２を遊挿可能な貫通孔１４３が形成されている。
【００８２】
詳細には、ポット本体９１には、支持体１０２に対して放射方向に延び、一対のキー溝１３４，１３５のうち凹部１３６が形成されていない側のキー溝１３５の底面において外側に開放されるようにして本体側孔部１４１が形成されている。また、当該本体側孔部１４１に対応させて、支持体１０２には放射方向に延び内外に貫通する支持側孔部１４２が形成されている。これら本体側孔部１４１及び支持側孔部１４２は、図示しない位置決め構造により支持体１０２のポット本体９１に対する回転位置が位置決めされた状態において、同一軸線上に並び内外に連通している。
【００８３】
本体側孔部１４１及び支持側孔部１４２が連通されて形成された貫通孔１４３は、既に説明したとおり、上記キー溝１３５の底面に形成された外側開口により外部に開放されている。また、貫通孔１４３が形成された位置は、移動体１０３が自然状態に配置されている場合に離間空間１２５が形成される位置である。したがって、貫通孔１４３の内側開口は、ストッパ１２１に重なっておらず、さらには移動体１０３が自然状態に配置されている場合には当該移動体１０３にも重なっていない。
【００８４】
貫通孔１４３は、その孔径が全体に亘って同一となっており、その孔径はロッド７２を遊挿可能な大きさに設定されている。当該貫通孔１４３を介して、ロッド７２が支持体１０２の内周側に突出可能となっている。ロッド７２が第１の突出位置に配置された場合には、当該ロッド７２の先端が離間空間１２５に入り込む。この場合に、ストッパ１２１の内周面によりバネ１２６の設置箇所が規定されており、さらにストッパ１２１の内周面と離間空間１２５を区画する支持体１０２の内周面との間には所定の段差寸法の離間用段差面１４４が形成されている。第１の突出位置は、ロッド７２の先端が、離間用段差面１４４の内周側端部よりも内周側に突出しない範囲の位置となるように設定されている。
【００８５】
第１の突出位置に配置された状態においては、移動体１０３が係合用位置から係合解除用位置に移動しようとしても移動体１０３の底面１０３ａがロッド７２に対して先端側から当接することで、それが規制される。そして、ロッド７２が第１の突出位置に保持される力は、全剛球１３２による保持力よりも大きな力に設定されている。これにより、搬送途中などにおいて、工具ユニット８０に対して全剛球１３２による保持を解除する程度の力が付与されたとしても、工具ユニット８０を保持し続けることができる。
【００８６】
また、ロッド７２が第１の突出位置に配置されたとしても、当該ロッド７２とバネ１２６とが干渉しないようになっている。したがって、バネ１２６に対して悪影響を及ぼすことなく、上記のような優れた効果を奏することができる。また、ロッド７２により移動体１０３の移動を阻止する構成であるため、ロッド７２を差込可能な工具ポット９０を、汎用的な工具ユニット８０に対して適用することができる。
【００８７】
ちなみに、本実施形態においてもロッド７２は第２の突出位置及び埋没位置に配置可能に構成されているが、第２の突出位置ではロッド７２の先端が支持体１０２の内周側に突出しない範囲において支持側孔部１４２に入り込んだ位置となる。これにより、工具ユニット８０の取り外しに際して、ロッド７２が、搬送用アーム１６，１７による工具ポット９０の把持力の向上に寄与するとともに、工具ポット９０による支持体１０２の保持力の向上に寄与する。
【００８８】
なお、第１の突出位置に配置された場合に、ロッド７２の先端が移動体１０３から若干離間されているのではなく、移動体１０３に当接している構成としてもよい。また、ロッド７２により移動体１０３の移動を阻止する場合の当接位置は、移動体１０３の底面１０３ａに限定されることはなく、移動体１０３の軸線方向の途中位置であってもよい。
【００８９】
また、第１の突出位置に配置された場合に、ロッド７２の先端が移動体１０３の移動を阻止するのではなく、工具ユニット８０の移動を直接阻止する構成としてもよい。但し、本構成においては、工具ユニット８０に専用の係合部分を別途形成する必要がある。
【００９０】
また、保持機構１０１を構成する各部品やロッド７２が合成樹脂製であってもよく、ポット本体９１が金属製であってもよい。また、支持体１０２がポット本体９１に一体形成されていてもよい。また、移動体１０３の移動に伴って変位する係合部材として、剛球１３２に代えて、支持体１０２に対して回動可能であって移動体１０３の移動に伴って工具ユニット８０に係合される位置と係合されない位置とに変位するように軸支された部材を用いてもよい。
【００９１】
また、移動体１０３がバネ１２６により付勢される方向が上記構成とは逆であり、さらに移動体１０３は剛球１３２をシャンク収容孔９２に突出させる場合に先端側からシャンク収容孔９２側に向けて押圧する構成としてもよい。この場合、バネ１２６とロッド７２との干渉を避けるために、ロッド７２の突出位置をバネ１２６に対して放射方向ではなく軸線方向にずらしてもよい。
【００９２】
（他の実施形態）
本発明は上記各実施形態の記載内容に限定されず例えば次のように実施しても良い。
【００９３】
（１）上記各実施形態において、搬送用アーム１６，１７の両方に抜け止め装置７１が搭載されていてもよい。この場合、各搬送用アーム１６，１７に対応させて貫通孔６７，１４３を形成する必要がある。また、貫通孔６７，１４３が軸線周りに所定の間隔をあけて３個以上形成されていてもよく、軸線方向に所定の間隔をあけて複数形成されていてもよい。この場合、抜け止め装置７１が搭載された位置が異なる複数パターンの搬送装置に対して、単一の工具ポット３０，９０により対応することが可能となる。また、凸部１６ａが設けられた側の搬送用アーム１６のみに抜け止め装置７１が搭載されていてもよい。
【００９４】
（２）上記各実施形態において、ロッド７２が配置される位置として、第２の突出位置が設定されていない構成としてもよい。また、これに代えて、埋没位置が設定されていない構成としてもよい。但し、埋没位置が設定されていない構成においては、搬送用アーム１６，１７による工具ポット３０，９０の把持開始及び把持解除に際して、貫通孔６７，１４３に対するロッド７２の挿入及び離脱を考慮して搬送用アーム１６，１７が動作する必要がある。
【００９５】
（３）上記各実施形態において、剛球４６，１３２といった係合部材が不具備である構成としてもよい。この場合、抜け止め装置７１が搬送装置１３ではなく工具ポット３０に一体化されていることが好ましい。また、剛球４６，１３２といった係合部材がバネ４７，１２６により直接的又は間接的に付勢されているのではなく、工具ポット３０，９０の外部に設けられた外力付与装置により外力が付与されることで、工具ユニット２０，８０を係合する位置と係合しない位置とに変位される構成としてもよい。
【００９６】
（４）工作機械１０において、全ての工具ポットに対して上記第１の実施形態又は上記第２の実施形態の工具ポット３０，９０が適用される構成に限定されることはなく、例えば、比較的重量の大きい工具ユニット２０，８０専用の工具ポットとして適用され、その他は従来の工具ポットが用いられる構成としてもよい。
【００９７】
（５）主軸１１に工具ポットが一体化されている構成においては、当該工具ポットとして上記各実施形態の工具ポット３０，９０を適用してもよい。この場合、主軸１１に抜け止め装置７１が搭載されている必要がある。
【００９８】
（６）工具交換位置において搬送装置１３に保持された状態の工具ポット３０，９０から交換対象の工具ユニット２０，８０が取り外される構成に代えて、工具交換位置に設けられた専用の保持装置に対して工具ポット３０，９０が保持された状態で交換対象の工具ユニット２０，８０が取り外される構成としてもよい。この場合、搬送装置１３は、工具マガジン１２と工具交換位置との間で、工具ユニット２０，８０が装着された工具ポット３０，９０を搬送する機能のみを有することとなる。また、当該構成において、上記専用の保持装置に抜け止め装置７１が搭載されている構成としてもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１０…工作機械、１３…搬送装置、１６，１７…搬送用アーム、２０…工具ユニット、３０…工具ポット、３１…ベース体を構成するポット本体、４２…ベース体を構成する球留めリング、４６…係合部材としての剛球、４７…付勢部材としてのバネ、６１，６２…キー溝、６７…抜け止め用孔部としての貫通孔、７２…抜け止め部材としてのロッド、８０…工具ユニット、９０…工具ポット、９１…ベース体を構成するポット本体、１０３…移動体、１２６…付勢部材としてのバネ、１３２…係合部材としての剛球、１３４，１３５…キー溝、１４３…抜け止め用孔部としての貫通孔。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に工具を具備してなる工具ユニットの少なくとも基端側を差込可能なように筒状に形成されたベース体を備え、当該ベース体に収容された部位の取り外し方向の移動を規制することにより前記工具ユニットを保持する工具ポットにおいて、
前記ベース体の外周面から内周側に通じるようにして形成されているとともに、前記ベース体の外部に配置される抜け止め装置の抜け止め部材が前記ベース体の内周側における前記工具ユニットの取り外し方向の移動を阻止する位置へ突出することを許容するように形成された抜け止め用孔部を備えていることを特徴とする工具ポット。
【請求項２】
先端に工具を具備してなる工具ユニットの少なくとも基端側が収容される収容部を有するように筒状に形成されたベース体と、
前記収容部に収容された前記工具ユニットと係合されることにより、前記ベース体からの前記工具ユニットの抜け落ちを抑制する係合部材と、
前記収容部へ突出して前記工具ユニットを係合するように前記係合部材を前記収容部側に付勢するとともに、その付勢力に抗する力で前記工具ユニットが取り外し方向に引っ張られた場合に前記係合部材の反収容部側への移動を許容して前記工具ユニットの取り外しを許容する付勢部材と、
前記ベース体の外周面から内周側に通じるようにして形成されているとともに、前記ベース体の外部に配置される抜け止め装置の抜け止め部材が前記ベース体の内周側における前記係合部材による係合箇所とは異なる位置であって前記工具ユニットの取り外し方向の移動を阻止する位置へ突出することを許容するように形成された抜け止め用孔部と、
を備えていることを特徴とする工具ポット。
【請求項３】
前記ベース体の外周面には、当該外周面を保持した状態で工具ポットを搬送する搬送装置の保持箇所を規定する保持用ガイド部が形成されており、
前記抜け止め用孔部は、その外側開口が前記保持用ガイド部に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の工具ポット。
【請求項４】
前記係合部材及び前記付勢部材は、前記ベース体において前記収容部に開放され且つ当該収容部に対して放射方向に延びるように形成された係合用孔部に配置されているとともに、前記付勢部材の付勢力により前記係合部材が前記係合用孔部から前記収容部に突出するように配置されており、その係合部材の突出した部位が、前記工具ユニットの基端側において軸線周りに形成された係合部に係合されることで前記工具ユニットを保持する構成であり、
前記抜け止め用孔部は、前記係合用孔部に対して軸線周りにずらした位置において前記収容部に開放され且つ前記放射方向に前記ベース体を貫通させて形成されていることを特徴とする請求項２に記載の工具ポット。
【請求項５】
前記収容部は前記ベース体の先端開口を含むように当該ベース体の先端から基端側の途中位置に亘って形成されており、
さらに、前記ベース体の内周側において前記収容部に対してその基端側から突出するとともに、前記係合部材を支持する支持部と、
前記工具ユニットの着脱方向に移動可能に設けられているとともに、前記係合部材を前記収容部へ突出して前記工具ユニットに係合可能な位置に保持する第１の位置、及び前記係合部材をその係合可能な位置から後退して前記工具ユニットとの係合状態を解除する位置に移動させる第２の位置に移動可能に設けられた移動体と、
を備え、
前記付勢部材は、前記移動体を前記第１の位置に付勢するように設けられており、
前記抜け止め用孔部は、前記抜け止め部材を抜け止め位置に配置する場合に、当該抜け止め部材の一部を、前記移動体の一部における前記第２の位置に向けた移動経路上であって当該移動体の一部に対してその移動先側の位置において当接する位置に配置可能なように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の工具ポット。
【請求項６】
先端に装着した工具ユニットを用いて加工対象の加工を行う主軸と、
複数の工具ユニットを待機させる工具マガジンと、
前記工具マガジンに待機している工具ユニットを前記主軸に装着させる装着手段と、
を備えた工作機械であって、
前記複数の工具ユニットの少なくともいずれかを保持するための工具ポットを、請求項１乃至５のいずれか１に記載の工具ポットとするとともに、前記抜け止め装置を備えていることを特徴とする工作機械。
【請求項７】
前記工具ポットの外周面を保持することで、前記工具マガジンに待機している工具ユニットを前記主軸への装着作業を行うための位置に搬送する搬送手段をさらに備え、
当該搬送手段において前記外周面を保持する部位に、前記抜け止め装置が搭載されていることを特徴とする請求項６に記載の工作機械。
【請求項１】
先端に工具を具備してなる工具ユニットの少なくとも基端側を差込可能なように筒状に形成されたベース体を備え、当該ベース体に収容された部位の取り外し方向の移動を規制することにより前記工具ユニットを保持する工具ポットにおいて、
前記ベース体の外周面から内周側に通じるようにして形成されているとともに、前記ベース体の外部に配置される抜け止め装置の抜け止め部材が前記ベース体の内周側における前記工具ユニットの取り外し方向の移動を阻止する位置へ突出することを許容するように形成された抜け止め用孔部を備えていることを特徴とする工具ポット。
【請求項２】
先端に工具を具備してなる工具ユニットの少なくとも基端側が収容される収容部を有するように筒状に形成されたベース体と、
前記収容部に収容された前記工具ユニットと係合されることにより、前記ベース体からの前記工具ユニットの抜け落ちを抑制する係合部材と、
前記収容部へ突出して前記工具ユニットを係合するように前記係合部材を前記収容部側に付勢するとともに、その付勢力に抗する力で前記工具ユニットが取り外し方向に引っ張られた場合に前記係合部材の反収容部側への移動を許容して前記工具ユニットの取り外しを許容する付勢部材と、
前記ベース体の外周面から内周側に通じるようにして形成されているとともに、前記ベース体の外部に配置される抜け止め装置の抜け止め部材が前記ベース体の内周側における前記係合部材による係合箇所とは異なる位置であって前記工具ユニットの取り外し方向の移動を阻止する位置へ突出することを許容するように形成された抜け止め用孔部と、
を備えていることを特徴とする工具ポット。
【請求項３】
前記ベース体の外周面には、当該外周面を保持した状態で工具ポットを搬送する搬送装置の保持箇所を規定する保持用ガイド部が形成されており、
前記抜け止め用孔部は、その外側開口が前記保持用ガイド部に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の工具ポット。
【請求項４】
前記係合部材及び前記付勢部材は、前記ベース体において前記収容部に開放され且つ当該収容部に対して放射方向に延びるように形成された係合用孔部に配置されているとともに、前記付勢部材の付勢力により前記係合部材が前記係合用孔部から前記収容部に突出するように配置されており、その係合部材の突出した部位が、前記工具ユニットの基端側において軸線周りに形成された係合部に係合されることで前記工具ユニットを保持する構成であり、
前記抜け止め用孔部は、前記係合用孔部に対して軸線周りにずらした位置において前記収容部に開放され且つ前記放射方向に前記ベース体を貫通させて形成されていることを特徴とする請求項２に記載の工具ポット。
【請求項５】
前記収容部は前記ベース体の先端開口を含むように当該ベース体の先端から基端側の途中位置に亘って形成されており、
さらに、前記ベース体の内周側において前記収容部に対してその基端側から突出するとともに、前記係合部材を支持する支持部と、
前記工具ユニットの着脱方向に移動可能に設けられているとともに、前記係合部材を前記収容部へ突出して前記工具ユニットに係合可能な位置に保持する第１の位置、及び前記係合部材をその係合可能な位置から後退して前記工具ユニットとの係合状態を解除する位置に移動させる第２の位置に移動可能に設けられた移動体と、
を備え、
前記付勢部材は、前記移動体を前記第１の位置に付勢するように設けられており、
前記抜け止め用孔部は、前記抜け止め部材を抜け止め位置に配置する場合に、当該抜け止め部材の一部を、前記移動体の一部における前記第２の位置に向けた移動経路上であって当該移動体の一部に対してその移動先側の位置において当接する位置に配置可能なように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の工具ポット。
【請求項６】
先端に装着した工具ユニットを用いて加工対象の加工を行う主軸と、
複数の工具ユニットを待機させる工具マガジンと、
前記工具マガジンに待機している工具ユニットを前記主軸に装着させる装着手段と、
を備えた工作機械であって、
前記複数の工具ユニットの少なくともいずれかを保持するための工具ポットを、請求項１乃至５のいずれか１に記載の工具ポットとするとともに、前記抜け止め装置を備えていることを特徴とする工作機械。
【請求項７】
前記工具ポットの外周面を保持することで、前記工具マガジンに待機している工具ユニットを前記主軸への装着作業を行うための位置に搬送する搬送手段をさらに備え、
当該搬送手段において前記外周面を保持する部位に、前記抜け止め装置が搭載されていることを特徴とする請求項６に記載の工作機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２２８０４７（Ｐ２０１０−２２８０４７Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７８０６９（Ｐ２００９−７８０６９）
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（５９１１４０８１３）株式会社カテックス (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（５９１１４０８１３）株式会社カテックス (11)
【Ｆターム（参考）】
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