特開 2024-57189 工作機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024057189

(43)【公開日】2024-04-24

(54)【発明の名称】工作機械

(51)【国際特許分類】

   B23Q 3/155 20060101AFI20240417BHJP

   B23Q 17/24 20060101ALI20240417BHJP

【ＦＩ】

B23Q3/155 G

B23Q17/24 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022163743

(22)【出願日】2022-10-12

(71)【出願人】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】有馬 亮輔

【テーマコード（参考）】

3C002

3C029

【Ｆターム（参考）】

3C002AA03

3C002HH06

3C002KK04

3C029EE04

3C029EE20

(57)【要約】

【課題】レーザの光路に切粉を含むミストが存在する場合であっても、工具の有無の検知精度を向上させる技術を提供する。
【解決手段】複数の工具を把持し、把持された工具のうちの一つを予め定められた位置である工具交換位置に配置する工具マガジンと、工具の内の一つを着脱可能に保持し、工具を回転させる主軸装置と、ワークを保持するワーク保持装置と、ワークにクーラントを供給するクーラント供給装置と、を備える工作機械において、工具マガジンは、回転体と、回転体を回転させる回転駆動装置と、回転体の外周に複数設けられ、工具を把持する工具把持具と、工具交換位置に向けてレーザを照射し、工具交換位置で反射したレーザを検出する、レーザ検出装置と、工具交換位置とレーザ検出装置の間に設けられ、内部をレーザが通過する筒状のケーシングと、ケーシング内に一端側から他端側へ向けてエアを供給するエア供給装置と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の工具を把持し、把持された前記工具のうちの一つを予め定められた位置である工具交換位置に配置する工具マガジンと、
前記工具の内の一つを着脱可能に保持し、前記工具を回転させる主軸装置と、
ワークを保持するワーク保持装置と、
前記ワークにクーラントを供給するクーラント供給装置と、を備え、
前記主軸装置と前記ワーク保持装置とが相対的に移動することで前記工具が前記ワークを加工し、
前記主軸装置と前記工具マガジンとが相対的に移動することで、前記主軸装置に保持された前記工具が前記工具交換位置に配置された前記工具と交換される、工作機械において、
前記工具マガジンは、
回転体と、
前記回転体を回転させる回転駆動装置と、
前記回転体の外周に複数設けられ、前記工具を把持する工具把持具と、
前記工具交換位置に向けてレーザを照射し、前記工具交換位置で反射した前記レーザを検出する、レーザ検出装置と、
前記工具交換位置と前記レーザ検出装置の間に設けられ、内部を前記レーザが通過する筒状のケーシングと、
前記ケーシング内に一端側から他端側へ向けてエアを供給するエア供給装置と、を備える、
工作機械。

【請求項2】

請求項１に記載の工作機械であって、
前記主軸装置は、鉛直方向に平行な軸線回りに回転する主軸を備え、
前記回転体は、鉛直方向に平行な軸線回りに回転する、
工作機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、工作機械に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、工具マガジンに収容された工具にレーザを照射して工具の折損の有無を検知する、工作機械の工具折損検知機構が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－８６７０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

工具マガジンの特定の位置にレーザを照射することで、特定の位置の工具の有無を検知し、工具が正しく取り付けられているかを確認することが試みられている。そして、工具マガジンの特定の位置にレーザを照射する際に、レーザの光路に切粉を含むミストが存在する場合であっても、工具の有無の検知精度を向上させる技術が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

【0006】

（１）本開示の第１の形態によれば、工作機械が提供される。この工作機械は、複数の工具を把持し、把持された前記工具のうちの一つを予め定められた位置である工具交換位置に配置する工具マガジンと、前記工具の内の一つを着脱可能に保持し、前記工具を回転させる主軸装置と、ワークを保持するワーク保持装置と、前記ワークにクーラントを供給するクーラント供給装置と、を備え、前記主軸装置と前記ワーク保持装置とが相対的に移動することで前記工具が前記ワークを加工し、前記主軸装置と前記工具マガジンとが相対的に移動することで、前記主軸装置に保持された前記工具が前記工具交換位置に配置された前記工具と交換され、前記工具マガジンは、回転体と、前記回転体を回転させる回転駆動装置と、前記回転体の外周に複数設けられ、前記工具を把持する工具把持具と、前記工具交換位置に向けてレーザを照射し、前記工具交換位置で反射した前記レーザを検出する、レーザ検出装置と、前記工具交換位置と前記レーザ検出装置の間に設けられ、内部を前記レーザが通過する筒状のケーシングと、前記ケーシング内に一端側から他端側へ向けてエアを供給するエア供給装置と、を備える。
この形態の工作機械によれば、レーザ検出装置から工具交換位置へ向けて照射されるレーザの光路および工具交換位置で反射したレーザの光路は、ケーシングで覆われており、ケーシング内にはエア供給装置によって一端側から他端側へエアが供給されている。そのため、レーザの光路に存在する切粉を含むミストの量を減らすことができ、工具交換位置の工具の有無の検知精度を向上させることができる。
（２）上記形態の工作機械において、前記主軸装置は、鉛直方向に平行な軸線回りに回転する主軸を備え、前記回転体は、鉛直方向に平行な軸線回りに回転してもよい。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】工作機械の斜視図である。

【図2】工作機械の側面図である。

【図3】工具マガジン上面図である。

【図4】工具マガジンの側面図である。

【図5】ワークが加工されている期間の仕切板の位置を示す図である。

【図6】ケーシングの斜視図である。

【図7】レーザ検出装置付近のケーシングの分解斜視図である。

【図8】ケーシングのＹ方向に垂直な断面における断面図である。

【図9】制御部の構成を説明する図である。

【図10】主軸に保持された工具を工具マガジンに把持された一つの工具と交換する方法を示す工程図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

Ａ．第１実施形態：
図１は、工作機械１００の斜視図である。図２は、工作機械１００の側面図である。図１および図２には、互いに直交する３つの座標軸であるＸ，Ｙ，Ｚ軸を表す矢印が示されている。Ｚ軸およびＸ軸は、水平面に平行な座標軸である。Ｙ軸は、鉛直方向に平行な座標軸である。図１および図２におけるＸ，Ｙ，Ｚ軸を表す矢印と、他の図におけるＸ，Ｙ，Ｚ軸を表す矢印とは、同じ方向を指し示している。向きを特定する場合には、矢印の指し示す方向である正の方向を「＋」、矢印の指し示す方向とは反対の方向である負の方向を「－」として、方向表記に正負の符号を併用する。

【0009】

工作機械１００は、相互に直交する３つの直進軸と、２つの回転軸と、を駆動軸として有するマシニングセンタである。３つの直進軸は、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸からなり、２つの回転軸は、Ａ軸およびＣ軸からなる。Ａ軸は、Ｘ軸に沿った回転軸である。Ｃ軸は、Ａ軸に直交する回転軸である。

【0010】

工作機械１００は、ベッド１０と、コラム２０と、サドル３０と、主軸装置４０と、クーラント供給装置５０と、ワーク保持装置６０と、工具マガジン７０と、制御部２００と、を備える。

【0011】

ベッド１０は、床上に配置される。ベッド１０は、ワーク支持部１１と、マガジン収容部１２と、を備える。

【0012】

ワーク支持部１１は、ワーク保持装置６０を支持する。

【0013】

マガジン収容部１２は、ワーク支持部１１の＋Ｚ方向側かつ＋Ｙ方向側に位置する空間であり、内部に工具マガジン７０を収容する。マガジン収容部１２は、第１底面１３と、左壁部１４と、右壁部１５と、上壁部１６と、を有する。第１底面１３には、工具マガジン７０が設置される。左壁部１４は、第１底面１３の－Ｘ方向側の端部に設けられている。右壁部１５は、第１底面１３の＋Ｘ方向側の端部に設けられている。左壁部１４および右壁部１５は、Ｘ軸方向において対向する。左壁部１４の上面および右壁部１５の上面には、Ｚ軸に沿って延びるＺ軸ガイドレール１７が設けられている。上壁部１６は、左壁部１４の上部および右壁部１５の上部を繋ぐように、工具マガジン７０の上方に設けられている。

【0014】

コラム２０は、左壁部１４の上面および右壁部１５の上面に設けられたＺ軸ガイドレール１７上に配置される。コラム２０は、図示しないＺ軸駆動装置によって、Ｚ軸ガイドレール１７に案内されながらＺ方向に移動可能に設けられる。Ｚ軸駆動装置は、例えば、サーボモータおよびボールねじから構成される。コラム２０の－Ｚ方向側の側面には、Ｘ軸に沿って延びるＸ軸ガイドレール２１が設けられる。

【0015】

サドル３０は、コラム２０の－Ｚ方向側の側面に配置され、図示しないＸ軸駆動装置によって、Ｘ軸ガイドレール２１に案内されながらＸ方向に移動可能に設けられる。Ｘ軸駆動装置は、例えば、サーボモータおよびボールねじから構成される。

【0016】

主軸装置４０は、サドル３０の－Ｚ方向側の側面に配置される。主軸装置４０の＋Ｚ方向側の側面には、Ｙ軸に沿って延びるＹ軸ガイドレール４１が設けられる。サドル３０は、図示しないＹ軸駆動装置によって、Ｙ軸ガイドレール４１に案内されながら主軸装置４０に対してＹ方向に相対的に移動可能に設けられる。サドル３０が主軸装置４０に対して相対的にＹ方向に移動することで、主軸装置４０がＹ方向に移動する。Ｙ軸駆動装置は、例えば、サーボモータおよびボールねじから構成される。

【0017】

主軸装置４０は、主軸４２と、工具クランプ装置４３と、主軸駆動モータ４４と、を備える。主軸４２は、Ｙ軸に平行な軸線ＡＸ回りに回転可能となるように、主軸装置４０に保持される。工具クランプ装置４３は、主軸４２内に設けられ、ワークＷを加工する工具１１０を主軸４２に装着させる。工具１１０は、工具クランプ装置４３が工具１１０をクランプすることで主軸４２に保持され、工具クランプ装置４３が工具１１０をアンクランプすることで主軸４２から取り外される。すなわち、主軸４２は、工具１１０を着脱可能に保持する。主軸駆動モータ４４は、主軸４２を軸線ＡＸ回りに回転させる。主軸４２が回転することにより、工具１１０が軸線ＡＸ回りに回転する。

【0018】

クーラント供給装置５０は、ワークＷにクーラントを供給する。クーラント供給装置５０は、クーラント貯留槽５１と、ポンプ５２と、ノズル５３と、を備える。クーラント貯留槽５１およびポンプ５２は、ベッド１０の傍に設置される。ノズル５３は、主軸装置４０に取り付けられる。クーラント供給装置５０は、クーラント貯留槽５１に貯留されたクーラントをポンプ５２で汲み出し、ポンプ５２に配管接続されたノズル５３にクーラントを送出する。クーラントは、ノズル５３の先端からワークＷに吹きかけられる。

【0019】

ワーク保持装置６０は、主軸４２に保持された工具１１０によって加工されるワークＷを保持する。ワーク保持装置６０は、テーブル６１と、チルト装置６２と、ワーク回転装置６３と、を備える。

【0020】

テーブル６１は、ワーク支持部１１に固定される。

【0021】

チルト装置６２は、一対のチルトテーブル支持部６４と、チルトテーブル６５と、を備える。一対のチルトテーブル支持部６４は、Ｘ方向に対向するように、テーブル６１の上面に固定される。チルトテーブル６５は、Ｘ軸に平行なＡ軸回りに揺動可能となるように、チルトテーブル支持部６４に支持される。チルトテーブル支持部６４には、チルトテーブル６５をＡ軸回りに揺動させるための駆動力を付与する図示しないＡ軸モータが設置される。

【0022】

ワーク回転装置６３は、回転テーブル６６を備える。回転テーブル６６は、Ａ軸に直交するＣ軸回りに回転可能となるように、チルトテーブル６５の底面に設置される。回転テーブル６６は、ワークＷを保持する保持部６７を有する。回転テーブル６６には、保持部６７をＣ軸回りに回転させるための駆動力を付与する図示しないＣ軸モータが設けられる。

【0023】

図３は、工具マガジン７０の上面図である。図４は、工具マガジン７０の側面図である。工具マガジン７０は、主軸４２が保持する工具１１０と交換される複数の工具１１０を把持する。工具マガジン７０は、回転体７１と、工具把持具７２と、仕切板７３と、回転体支持部７４と、レーザ検出装置７５と、ケーシング７６と、エア供給装置７７と、を備える。

【0024】

回転体７１は、一部が切り欠けられた円盤形状である。回転体７１は、Ｙ軸に平行な軸線ＢＸ回りに回転可能に設けられている。回転体７１の軸線ＢＸは、円盤状の部分の中心に位置する。

【0025】

工具把持具７２は、回転体７１の円盤状の部分の外周に円周方向に等間隔に複数設けられている。工具把持具７２は、工具１１０の被把持部１１２を把持する。工具１１０の被把持部１１２は、主軸４２に保持される部分である被保持部１１１の下方に位置する。また、被把持部１１２の下方には、ワークＷを加工する刃部１１３が形成されている。

【0026】

仕切板７３は、板形状であり、その上端が回転体７１の円盤の切り欠けられた部分に固定されている。

【0027】

回転体支持部７４は、マガジン収容部１２の第１底面１３上に固定されている。回転体支持部７４は、回転体７１の下方に設けられ、回転体７１が軸線ＢＸ回りに回転可能となるように回転体７１を支持する。回転体支持部７４の内部には、回転体７１を軸線ＢＸ回りに回転させる回転駆動装置７８が収容されている。回転体支持部７４と回転体７１の間には、減速機７９が設けられている。減速機７９は、回転駆動装置７８の出力軸に接続されており、回転駆動装置７８の出力軸の回転を減速して回転体７１に伝達する。

【0028】

図５は、ワークＷが加工されている期間の仕切板７３の位置を示す図である。主軸４２に装着された工具１１０によってワークＷが加工されている期間において、回転体７１は、回転体７１の－Ｚ方向側の端部に仕切板７３が位置する位置に固定される。すなわち、仕切板７３は、ワークＷが加工されている期間において、ワーク保持装置６０と工具把持具７２に把持された工具１１０との間に位置する。仕切板７３は、ワークＷが加工されることで、ワークＷ付近で発生した切粉を含むクーラントのミストが、マガジン収容部１２へ流入することを抑制するシャッターとして機能する。

【0029】

レーザ検出装置７５は、上壁部１６の下面に取り付けられている。レーザ検出装置７５は、工具交換位置Ｐに向けてレーザを照射する照射部と、工具交換位置Ｐに工具１１０が存在する場合に工具交換位置Ｐで反射したレーザを検出する受光部と、を備えている。ここで、工具交換位置Ｐは、予め定められた位置であり、図３から図５に示すように、回転体７１の－Ｚ方向側の端部に工具把持具７２が位置するように回転体７１が回転した状態において、最も－Ｚ方向側に位置する工具把持具７２に把持される工具１１０の位置である。工具交換位置Ｐは、主軸４２への工具１１０の装着、および、主軸４２に装着された工具１１０の返却が行われる位置である。

【0030】

ケーシング７６は、上壁部１６の下面に取り付けられている。ケーシング７６は、筒状の部材である。ケーシング７６は、一端側の開口がレーザ検出装置７５の近傍に位置し、他端側の開口が工具交換位置Ｐの近傍に位置するように、レーザ検出装置７５と工具交換位置Ｐの間に設けられる。ケーシング７６の内部には、レーザ検出装置７５から照射されたレーザ、および、工具交換位置Ｐで反射したレーザが通過する。ケーシング７６の長手方向は、レーザ検出装置７５から照射されるレーザの進行方向と一致する。

【0031】

図６は、ケーシング７６の斜視図である。図７は、レーザ検出装置７５付近のケーシング７６の分解斜視図である。ケーシング７６は、筒状のダクト部８１を備える。ダクト部８１の一端にはブラケット８３が、他端にはブラケット８２が固定されている。ブラケット８２は、上壁部１６の下面に固定される。ブラケット８３は、ボルト８４によってブラケット８５に固定される。ブラケット８５は、ボルト８６によって上壁部１６の下面に固定される。以上のようにして、ダクト部８１が上壁部１６の下面に固定される。また、レーザ検出装置７５は、ボルト８９によってブラケット８７に固定される。ブラケット８７は、ボルト８８によってダクト部８１に固定される。レーザ検出装置７５は、ブラケット８７がダクト部８１の端部に固定されることで、ケーシング７６の一端側に取り付けられる。

【0032】

エア供給装置７７は、ケーシング７６内に一端側から他端側へ向けてエアを供給する。本実施形態では、エア供給装置７７は、ケーシング７６内に、レーザ検出装置７５側から工具交換位置Ｐ側へ向けてエアを供給する。図３に示すように、エア供給装置７７は、エア供給源９１と、エア切換弁９２と、配管９３と、を備える。エア供給源９１は、例えば、空気圧縮機である。配管９３の内部には、エア供給源９１から供給されたエアが流れる。エア切換弁９２は、配管９３を開放または閉塞させることで、エア供給源９１からケーシング７６へのエアの供給を開始または停止させる。配管９３は、折り曲げ可能な金属製であることが好ましい。配管９３は、溶接等によってケーシング７６に固定される。

【0033】

図８は、ケーシング７６のＹ方向に垂直な断面における断面図である。配管９３は、ダクト部８１の側面を貫いており、その端部がダクト部８１の内部に位置する。配管９３は、ダクト部８１内において、配管９３内のエアの流れる方向が、レーザ検出装置７５から照射されるレーザの進行方向と平行になるように、ダクト部８１の内壁に固定される。

【0034】

図９は、制御部２００の構成を説明する図である。制御部２００は、数値制御装置２１０と、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）２５０と、から構成される。

【0035】

数値制御装置２１０は、ＣＰＵ２１１と、記憶部２１２と、表示部２１３と、を備える。表示部２１３は、例えば、液晶ディスプレイである。記憶部２１２は、工具交換プログラムを記憶する。また、記憶部２１２には、工作機械１００を動作させるためのプログラム等が記憶される。ＣＰＵ２１１は、記憶部２１２に記憶されたプログラムを実行することにより、工作機械１００の各部を制御する。数値制御装置２１０は、Ｚ軸サーボアンプ２２１と、Ｘ軸サーボアンプ２２２と、Ｙ軸サーボアンプ２２３と、Ａ軸サーボアンプ２２４と、Ｃ軸サーボアンプ２２５と、主軸回転サーボアンプ２２６と、回転駆動装置アンプ２２７と、に駆動指令を出力する。

【0036】

Ｚ軸サーボアンプ２２１は、数値制御装置２１０からの指令に応じてＺ軸駆動装置を制御し、コラム２０をＺ方向に移動させる。Ｘ軸サーボアンプ２２２は、数値制御装置２１０からの指令に応じてＸ軸駆動装置を制御し、サドル３０をＸ方向に移動させる。Ｙ軸サーボアンプ２２３は、数値制御装置２１０からの指令に応じてＹ軸駆動装置を制御し、主軸装置４０をＹ方向に移動させる。

【0037】

主軸４２は、コラム２０の移動に伴ってＺ軸方向へ移動し、サドル３０の移動に伴ってＸ軸方向へ移動し、主軸装置４０の移動に伴ってＹ方向へ移動する。主軸４２がワーク保持装置６０に対して相対的に移動することで、主軸４２に保持された工具１１０によってワークＷが加工される。また、主軸４２が工具マガジン７０に対して相対的に移動することで、主軸４２に保持された工具１１０が、工具交換位置Ｐに配置された工具１１０と交換される。

【0038】

Ａ軸サーボアンプ２２４は、数値制御装置２１０からの指令に応じてＡ軸モータを制御し、チルトテーブル６５をＡ軸回りに揺動させる。Ｃ軸サーボアンプ２２５は、数値制御装置２１０からの指令に応じてＣ軸モータを制御し、回転テーブル６６をＣ軸回りに回転させる。

【0039】

主軸回転サーボアンプ２２６は、数値制御装置２１０からの指令に応じて主軸駆動モータ４４を制御し、主軸４２を軸線ＡＸ回りに回転させる。

【0040】

回転駆動装置アンプ２２７は、数値制御装置２１０からの指令に応じて回転駆動装置７８を制御し、回転体７１を軸線ＢＸ回りに回転させる。

【0041】

ＰＬＣ２５０は、数値制御装置２１０からの指令に応じて、ラダープログラムを実行することで、工具クランプ装置４３と、レーザ検出装置７５と、エア切換弁９２を制御する。ＰＬＣ２５０は、工具クランプ装置４３を制御し、工具１１０をクランプまたはアンクランプさせる。また、ＰＬＣ２５０は、レーザ検出装置７５を制御し、工具交換位置Ｐへ向けてレーザを照射させる。また、ＰＬＣ２５０は、エア切換弁９２を制御し、エア供給源９１からケーシング７６へのエアの供給を開始、または、エアの供給を停止させる。

【0042】

図１０は、主軸４２に保持された工具１１０を、工具マガジン７０に把持された一つの工具１１０と交換する方法を示す工程図である。主軸４２に保持された工具１１０と工具マガジン７０に把持された工具１１０との交換は、記憶部２１２に記憶された工具交換プログラムをＣＰＵ２１１が実行することによって実行される。

【0043】

まず、ステップＳ１０において、エア切換弁９２が配管９３を解放してエア供給源９１からケーシング７６へのエアの供給を開始することにより、ケーシング７６内に、レーザ検出装置７５側から工具交換位置Ｐ側へ向けてエアが供給される。

【0044】

次に、ステップＳ２０において、回転体７１が軸線ＢＸ回りに回転され、主軸４２に保持されている工具１１０が返却される空の工具把持具７２が工具交換位置Ｐに配置される。

【0045】

次に、ステップＳ３０において、レーザ検出装置７５から工具交換位置Ｐへ向けてレーザが照射される。

【0046】

次に、ステップＳ４０において、工具交換位置Ｐに配置された工具把持具７２に工具１１０が把持されているか否かが判定される。具体的には、レーザ検出装置７５が工具交換位置Ｐで反射されたレーザを検出した場合は、工具交換位置Ｐに工具１１０が存在すると判定される。レーザ検出装置７５が工具交換位置Ｐで反射されたレーザを検出しなかった場合は、工具交換位置Ｐに工具１１０は存在しないと判定される。

【0047】

ステップＳ４０で工具交換位置Ｐに工具１１０が存在すると判定された場合は、工具１１０の交換は中止される。具体的には、ステップＳ１２０において、表示部２１３に警告が表示される。そして、ステップＳ１３０において、ケーシング７６内へのエアの供給が停止される。

【0048】

ステップＳ４０で工具交換位置Ｐに工具１１０が存在しないと判定された場合は、ステップＳ５０において、主軸４２が＋Ｚ方向へ移動することで、主軸４２が工具交換位置Ｐへ移動される。そして、主軸４２に保持された工具１１０の被把持部１１２が工具把持具７２に把持されることで、工具１１０が工具マガジン７０に返却される。工具１１０が工具マガジン７０に返却された後、工具クランプ装置４３は、工具１１０をアンクランプする。

【0049】

次に、ステップＳ６０において、主軸装置４０が＋Ｙ方向に移動されて、工具把持具７２に把持された工具１１０が主軸４２から離脱する。

【0050】

次に、ステップＳ７０において、回転体７１が軸線ＢＸ回りに回転されることにより、主軸４２に保持されていた工具１１０と交換される工具１１０である次工具１２０が工具交換位置Ｐに配置される。

【0051】

次に、ステップＳ８０において、レーザ検出装置７５から工具交換位置Ｐへ向けてレーザが照射される。

【0052】

次に、ステップＳ９０において、工具交換位置Ｐの工具１１０の有無が判定される。工具交換位置Ｐの工具１１０の有無の判定は、ステップＳ４０と同様に行われる。工具交換位置Ｐに工具１１０が存在しないと判定された場合は、工具１１０の交換は中止される。具体的には、ステップＳ１２０において、表示部２１３に警告が表示される。そして、ステップＳ１３０において、ケーシング７６内へのエアの供給が停止される。

【0053】

ステップＳ９０で工具交換位置Ｐに工具１１０が存在すると判定された場合、ステップＳ１００において、主軸４２が－Ｙ方向に移動することで、主軸４２が工具交換位置Ｐに移動される。そして、工具クランプ装置４３が工具交換位置Ｐに配置された次工具１２０をクランプすることで、主軸４２に次工具１２０が保持される。

【0054】

次に、ステップＳ１１０において、主軸装置４０が－Ｚ方向に移動されることで、主軸４２に保持された次工具１２０の工具把持具７２による把持が解除される。

【0055】

最後に、ステップＳ１３０において、エア切換弁９２が配管９３を閉塞することにより、ケーシング７６内へのエアの供給が停止される。以上で説明した一連の工程により、主軸４２に保持された工具１１０と、工具マガジン７０に把持された次工具１２０との交換が完了する。

【0056】

以上で説明した第１実施形態における工作機械１００によれば、主軸４２に保持された工具１１０と工具マガジン７０に把持されている工具１１０との交換が行われる場合に、エア供給装置７７によってケーシング７６内にエアが供給され、レーザ検出装置７５から工具交換位置Ｐに向けてレーザが照射されることで、工具交換位置Ｐの工具１１０の有無が判定される。レーザ検出装置７５から照射されるレーザの光路および工具交換位置Ｐで反射したレーザの光路は、ケーシング７６で覆われており、ケーシング７６内にはエア供給装置７７によって一端側から他端側へエアが供給されている。そのため、ワークＷが加工されることによりワーク保持装置６０付近で切粉を含むクーラントのミストが発生した場合でも、切粉を含むミストがケーシング７６の内部に流れ込むことを抑制でき、レーザ検出装置７５と工具交換位置Ｐの間の切粉を含むミストの量を減らすことができる。そのため、レーザ検出装置７５から工具交換位置Ｐへ向けて照射されたレーザがミスト中の切粉で反射されることによって、工具交換位置Ｐの工具１１０の有無が誤って判定されることを抑制できる。

【0057】

また、本実施形態では、工具交換位置Ｐに配置された工具把持具７２に主軸４２に保持されている工具１１０が返却される前に、工具交換位置Ｐの工具把持具７２に工具１１０が把持されているか否かが判定され、工具交換位置Ｐの工具把持具７２に工具１１０が把持されていると判定された場合は、工具１１０の交換は中止される。そのため、工具交換位置Ｐの工具把持具７２、すなわち、主軸４２に保持されている工具１１０が返却される工具把持具７２に、ユーザーが誤って他の工具１１０を取り付けていた場合でも、主軸４２に保持されている工具１１０と工具交換位置Ｐの工具把持具７２に把持されている工具１１０とが衝突して工具１１０が破損することを抑制できる。

【0058】

Ｂ．他の実施形態：
（Ｂ－１）上記実施形態では、ケーシング７６内には、工具１１０の交換が行われる場合にエアが供給される。これに対して、ケーシング７６内には、ワークＷの加工が開始されてから終了するまで常にエアが供給されてもよい。

【0059】

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0060】

１０…ベッド、１１…ワーク支持部、１２…マガジン収容部、１３…第１底面、１４…左壁部、１５…右壁部、１６…上壁部、１７…Ｚ軸ガイドレール、２０…コラム、２１…Ｘ軸ガイドレール、３０…サドル、４０…主軸装置、４１…Ｙ軸ガイドレール、４２…主軸、４３…工具クランプ装置、４４…主軸駆動モータ、５０…クーラント供給装置、５１…クーラント貯留槽、５２…ポンプ、５３…ノズル、６０…ワーク保持装置、６１…テーブル、６２…チルト装置、６３…ワーク回転装置、６４…チルトテーブル支持部、６５…チルトテーブル、６６…回転テーブル、６７…保持部、７０…工具マガジン、７１…回転体、７２…工具把持具、７３…仕切板、７４…回転体支持部、７５…レーザ検出装置、７６…ケーシング、７７…エア供給装置、７８…回転駆動装置、７９…減速機、８１…ダクト部、８２…ブラケット、８３…ブラケット、８４…ボルト、８５…ブラケット、８６…ボルト、８７…ブラケット、８８…ボルト、８９…ボルト、９１…エア供給源、９２…エア切換弁、９３…配管、１００…工作機械、１１０…工具、１１１…被保持部、１１２…被把持部、１１３…刃部、１２０…次工具、２００…制御部、２１０…数値制御装置、２１１…ＣＰＵ、２１２…記憶部、２１３…表示部、２２１…Ｚ軸サーボアンプ、２２２…Ｘ軸サーボアンプ、２２３…Ｙ軸サーボアンプ、２２４…Ａ軸サーボアンプ、２２５…Ｃ軸サーボアンプ、２２６…主軸回転サーボアンプ、２２７…回転駆動装置アンプ、２５０…ＰＬＣ、Ｐ…工具交換位置、Ｗ…ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】