特許 7552693 工具交換装置と工作機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-09

(45)【発行日】2024-09-18

(54)【発明の名称】工具交換装置と工作機械

(51)【国際特許分類】

   B23Q 3/157 20060101AFI20240910BHJP

【ＦＩ】

B23Q3/157 C

B23Q3/157 B

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022533889

(86)(22)【出願日】2021-06-22

(86)【国際出願番号】 JP2021023565

(87)【国際公開番号】W WO2022004485

(87)【国際公開日】2022-01-06

【審査請求日】2023-03-24

(31)【優先権主張番号】P 2020113511

(32)【優先日】2020-06-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】辻 俊輔

(72)【発明者】

【氏名】宇野 邦彦

【審査官】中川 康文

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０１１２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１３１７０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０１８１３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－１７２６４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－０８６１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１７６００２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１６６２０２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２１８０８７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１９８６０７０９（ＤＥ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２００８０５９０８９（ＤＥ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２０５７０３４３１（ＣＮ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ ３／１５５－３／１５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

工具を収納する第一マガジンと第二マガジンの間で工具を交換する工具交換装置において、
前記第一マガジンと第二マガジンの工具交換位置よりも下側に前記第二マガジンの重心を配置し、
前記第二マガジンは、
支持円盤と、
該支持円盤の周縁部に設けてあり、工具を把持するアームと
を備え、
前記アームの一端部は前記周縁部から前記支持円盤の径方向外向きに突出し、
前記アームの他端部は前記支持円盤の中心に非対向となる位置に配置する
工具交換装置。

【請求項2】

工具を収納する第一マガジンと第二マガジンの間で工具を交換する工具交換装置において、
前記第一マガジンと第二マガジンの工具交換位置よりも下側に前記第二マガジンの重心を配置し、
前記第二マガジンは、
径方向に移動する移動機構と、
該移動機構に設けてあり、工具を把持するポットと
を備える
工具交換装置。

【請求項3】

工具を収納する第一マガジンと第二マガジンの間で工具を交換する工具交換装置において、
前記第一マガジンと第二マガジンの工具交換位置よりも下側に前記第二マガジンの重心を配置し、
前記第一マガジンは工作機械の主軸に装着する工具を収納し、
前記第二マガジンは前記第一マガジンが収納する工具を収納し、
前記第二マガジンは水平面に対して傾斜した軸周りに回転する
工具交換装置。

【請求項4】

前記アームは、
前記第二マガジンに固定する支持板と、
該支持板の両側にて回転する二つの支持桿と
を備え、
一方の前記支持桿は、
前記第二マガジンの回転中心の軸に直交する方向に延びる第一部分と、
該第一部分の一端部から前記回転中心の軸に平行な一方向に向けて延びる第一傾斜部と、
前記第一部分の他端部における前記一方向と同じ側に設けてあり、工具を把持する第一把持部と
を有し、
他方の前記支持桿は、
前記回転中心の軸に直交する方向に延びる第二部分と、
該第二部分の一端部から前記回転中心の軸に平行な他方向に向けて延びる第二傾斜部と、
前記第二部分の他端部における前記他方向と同じ側に固定してあり、工具を把持する第二把持部と
を有し、
前記回転中心の軸方向にて、前記第一把持部及び第二把持部は同じ位置にある
請求項１に記載の工具交換装置。

【請求項5】

前記移動機構は前記第二マガジンの中心の上側に位置する
請求項２に記載の工具交換装置。

【請求項6】

前記第二マガジンは、
支持円盤と、
該支持円盤の周縁部に設けてあり、工具を把持するアームと
を備え、
前記アームの一端部は前記周縁部から前記支持円盤の径方向外向きに突出し、
前記アームが前記工具交換位置に位置する場合、前記支持円盤の中心軸と前記アームの一端部にて把持される工具の中心とを通る線と、前記工具交換位置に位置する前記アームの長手方向に沿った線とが０度よりも大きい大きさの角度を形成し、前記アームの他端部は前記支持円盤の中心に非対向となる位置に配置されるように、前記アームは設けられる
請求項２又は３に記載の工具交換装置。

【請求項7】

前記第二マガジンは、
径方向に移動する移動機構と、
該移動機構に設けてあり、工具を把持するポットと
を備える
請求項１又は３に記載の工具交換装置。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか一つに記載の工具交換装置
を備える工作機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本技術は工具マガジンを有する工具交換装置と工作機械に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、工具を収納する主マガジンと副マガジンを備える工作機械がある。工作機械は主マガジンと副マガジンの間で工具の受け渡しを行う。（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平１１－２５４２６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

主マガジンと副マガジン間で工具を受け渡す時、振動が発生することがある。該振動は工作機械の主軸とワーク保持部等に伝搬する。工作機械は加工中に振動することによって、ワークの加工精度が低下するという問題がある。

【0005】

本開示は、工具を収納する複数のマガジンを有し、振動の発生を抑制する工具交換装置と工作機械を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、工具を収納する第一マガジンと第二マガジンの間で工具を交換する工具交換装置において、前記第一マガジンと第二マガジンの工具交換位置よりも下側に前記第二マガジンの重心を配置する。

【0007】

本発明の工具交換装置は、第二マガジンが安定し、第二マガジンでの振動の発生を抑制できる。

【0008】

本発明の第一マガジンは工作機械の主軸に装着する工具を収納し、第二マガジンは第一マガジンが収納する工具を収納する。

【0009】

本発明の工具交換装置は二つのマガジンを設けることで、一つのマガジンよりも多くの工具を収納できる。

【0010】

本発明の工具交換装置の第二マガジンは水平面に対して傾斜した軸周りに回転する。

【0011】

工具交換装置は第二マガジンが水平面に対して傾斜することで、第二マガジンの重心が低くなる。

【0012】

本発明の工具交換装置の第二マガジンは、支持円盤と、該支持円盤の周縁部に設けてあり、工具を把持するアームとを備え、アームの一端部は周縁部から支持円盤の径方向外向きに突出し、アームの他端部は支持円盤の中心に非対向となる位置に配置する。

【0013】

工具交換装置のアームは支持円盤の中心を通る径方向に延びた線に対して、交差するように配置する。故に工具交換装置は第二マガジンの重心が低くなる。

【0014】

本発明の工具交換装置のアームは、第二マガジンに固定する支持板と、該支持板の両側にて回転する二つの支持桿とを備え、一方の支持桿は、第二マガジンの回転中心の軸に直交する方向に延びる第一部分と、該第一部分の一端部から回転中心の軸に平行な一方向に向けて延びる第一傾斜部と、第一部分の他端部における一方向と同じ側に設けてあり、工具を把持する第一把持部とを有し、他方の支持桿は、回転中心の軸に直交する方向に延びる第二部分と、該第二部分の一端部から回転中心の軸に平行な他方向に向けて延びる第二傾斜部と、第二部分の他端部における他方向と同じ側に固定してあり、工具を把持する第二把持部とを有し、回転中心の軸方向にて、第一把持部と第二把持部は同じ位置にある。

【0015】

回転中心の軸方向において、第一傾斜部と第二傾斜部が延びる方向が反対であり、第一把持部と第二把持部の固定位置が反対であるので、第一把持部と第二把持部の固定位置は同じ位置になる。工具交換装置は同一の支持桿を二つ準備し、反対向きに配置させる。故に両側の支持桿は同一部品であるので管理が容易である。

【0016】

本発明の工具交換装置の第二マガジンは、径方向に移動する移動機構と、該移動機構に設けてあり且つ工具を把持するポットとを備える。

【0017】

ポットは工具を把持し、移動機構は、ポットが把持した工具を第一マガジンと第二マガジン間で搬送する。ポットが径方向に移動するので、移動機構の設計が容易である。

【0018】

本発明の工具交換装置の移動機構は前記第二マガジンの中心の上側に位置する。

【0019】

移動機構は第二マガジンの中心の上側にて工具を交換するので、第二マガジンの位置を低くし易い。

【0020】

本発明の工作機械は上述の工具交換装置を備える。

【0021】

工作機械は第一マガジンと第二マガジンの工具交換位置よりも下側に第二マガジンの重心を配置する。故に工作機械は振動の発生を抑制できる。

【発明の効果】

【0022】

本発明の工具交換装置と工作機械は、第一マガジンと第二マガジンの工具交換位置よりも下側に第二マガジンの重心を配置するので、第二マガジンは安定し、第二マガジンでの振動の発生を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】工作機械の略示正面図。

【図2】第二マガジンの支持円盤とアームの略示構成図。

【図3】従来の工作機械の略示参考正面図。

【図4】第一マガジン、第二マガジン及び工具搬送装置の略示平面図。

【図5】図４に示すＶ－Ｖ線を切断線とした略示断面図。

【図6】第二マガジン付近の背面側斜視図。

【図7】左上方向から視認したアームの略示斜視図。

【図8】右上方向から視認したアームの略示斜視図。

【図9】アームの略示正面図。

【図10】アームの平面図。

【図11】アームの略示左側面図。

【図12】アームの略示底面図。

【図13】アーム付近の構成の略示部分拡大斜視図。

【図14】工具を把持するアームの略示正面図。

【図15】工具を把持するアームの略示背面図。

【図16】アームの他端部が中心に非対向となる場合における工作機械の設置面と第二マガジンの重心との上下間距離と、設置面と工具交換位置との上下間距離との関係を示す第二マガジンの右側面図。

【図17】アームの他端部が中心軸に対向する場合における工作機械の設置面と第二マガジンの重心との間の距離と、設置面と工具交換位置との間の距離との関係を示す第二マガジンの参考右側面図。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下本発明の工作機械について図面に基づいて説明する。以下の説明では、図に示す上下前後左右を使用する。図１において、Ｌは水平面を示し、Ｌ１は、第二マガジン８の中心軸を示す。

【0025】

工作機械は、基台１、ワーク保持部２、ＸＹ移動機構３、立柱４、Ｚ移動機構５、第一マガジン６、支持部７、第二マガジン８、工具搬送装置（図示略）、主軸ヘッド１０等を備える。第一マガジン６、支持部７、第二マガジン８及び工具搬送装置は工具交換装置を構成する。

【0026】

基台１は平面視矩形をなし、前後方向に延びる。基台１の上部前側に、ワーク保持部２が設けてある。基台１の上部にて、ワーク保持部２の後側に左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｙ方向）に移動可能なＸＹ移動機構３を設ける。

【0027】

ＸＹ移動機構３の上側に立柱４が設けてある。立柱４の前面に上下方向（Ｚ方向）に移動可能なＺ移動機構５が設けてある。Ｚ移動機構５に主軸ヘッド１０を設ける。主軸ヘッド１０は上下に延びる主軸を備える。主軸の下端部は工具を装着する。

【0028】

主軸ヘッド１０の前側に、第一マガジン６設ける。第一マガジン６は立柱４に連結部材を介して連結する。第一マガジン６は、円盤６ａとアーム６ｂを備える。円盤６ａにモータ（図示略）を連結し、円盤６ａはモータの駆動によって、その中心軸回りに回転する。円盤６ａの周縁部に、複数のアーム６ｂを放射状に設ける。アーム６ｂは工具を保持する。

【0029】

円盤６ａの中心軸が前後方向に延び且つ円盤６ａが前傾姿勢となるように、第一マガジン６を配置する。第一マガジン６の下端位置は工具交換位置である。主軸に工具を装着する場合、工具交換位置に工具を把持したアーム６ｂを配置し、Ｚ移動機構５を下方に移動する。Ｚ移動機構５の下方移動に基づき、主軸はアーム６ｂが把持する工具を装着する。主軸から工具を取り外す場合、工具交換位置に空のアーム６ｂを配置し、Ｚ移動機構５を上方に移動する。Ｚ移動機構５の上方移動に基づき、アーム６ｂは主軸の工具を把持し、工具は主軸から抜ける。

【0030】

主軸に装着した工具は、ワーク保持部２に保持したワークを加工する。ＸＹ移動機構３はワークに対する工具（主軸）の前後左右位置を調整し、Ｚ移動機構５は工具の上下位置を調整する。

【0031】

支持部７は基台１の左部後側に設ける。支持部７は上側に延び、その先端部に第二マガジン８は設ける。第二マガジン８は第一マガジン６の左側且つ後側に配置する。第二マガジン８は工具搬送装置を備える。工具搬送装置は、第一マガジン６のアーム６ｂと第二マガジン８のアーム８ｂとの間で、工具の受け渡しを行う。

【0032】

図２は支持円盤８ａの軸方向から視認した図である。第二マガジン８は支持円盤８ａとアーム８ｂを備える。支持円盤８ａは、モータ（図示略）が連結し、モータの駆動によって、中心軸Ｌ１（図１参照）回りに回転する。支持円盤８ａの中心軸Ｌ１は回転中心の軸であり、仮想的な軸である。

【0033】

図１の如く、支持円盤８ａ（図２参照）の一面が右斜め後を向き、他面が左斜め前を向き、中心軸Ｌ１が水平面Ｌに交差する。平面視にて、中心軸Ｌ１は左斜め前方向と右斜め後方向に延びる。中心軸Ｌ１の前側は水平面Ｌよりも下側に位置し、中心軸Ｌ１の後側は水平面Ｌよりも上側に位置する。中心軸Ｌ１と水平面Ｌは所定角度θを形成する。

【0034】

第一マガジン６の中心軸を通る水平面Ｌを設定した場合、第一マガジン６のアーム６ｂと、第二マガジン８のアーム８ｂとは、水平面Ｌよりも下側の位置にて最も接近する。該最も接近した位置が第一マガジン６の工具と第二マガジン８の工具を交換するマガジン工具交換位置Ｐとなる。以下、マガジン工具交換位置Ｐに配した第一マガジン６のアーム６ｂを交換位置アーム６ｃと称し、第二マガジン８のアーム８ｂを交換位置アーム８ｃと称する。工作機械は交換位置アーム６ｃと交換位置アーム８ｃの間で工具交換を行う。

【0035】

第二マガジン８の重心８ｇは水平面Ｌよりも下側、即ちマガジン工具交換位置Ｐよりも下側に配置する。

【0036】

第一マガジン６と第二マガジン８のマガジン工具交換位置Ｐよりも下側に、第二マガジン８の重心８ｇを配置するので、第二マガジン８は安定し、第二マガジン８での振動の発生を抑制できる。

【0037】

図３は従来の工作機械の略示参考正面図である。図３のＬａはマガジン工具交換位置Ｐａの上下位置を示す。第二マガジン８Ａの中心軸Ｌ４は水平面Ｌと平行である。中心軸Ｌ４と水平面Ｌとが平行である場合、第二マガジン８Ａの重心８Ｇは、マガジン工具交換位置Ｐａよりも上側に位置する。図３の工作機械は図１の工作機械に比べて重心位置が上にあるので、第二マガジン８Ａは不安定になり易く、第二マガジン８Ａでの振動を抑制し難い。

【0038】

図１の第二マガジン８の重心８ｇはマガジン工具交換位置Ｐよりも下側に配置するので第二マガジン８は安定し、工作機械は第二マガジン８での振動の発生を抑制できる。第二マガジン８は第一マガジン６の右側に設けてもよい。
以下本発明の他の例を図面に基づいて説明する。前述の例と同様な構成には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0039】

図５の切断線は支持円盤８１の中心軸に直交する。第一マガジン６はカバー６ｄを備える。カバー６ｄは各アーム６ｂの外側を覆う。カバー６ｄは回転可能であり、主軸との工具交換時にアーム６ｂと共に回転し、工具交換を妨げない。

【0040】

図６の如く、支持部７の上端部に取付部材７０を固定する。取付部材７０は、前板部７０ａ、後板部７０ｂ及び支持筒７０ｃを備える。前板部７０ａと後板部７０ｂは支持部７の上端部から右上方向に延び、且つ前後に並ぶ。支持筒７０ｃは左右方向を軸方向とし、前板部７０ａ及び後板部７０ｂの上端部に連結する。

【0041】

支持筒７０ｃの右部に減速ギア装置７１を連結する。減速ギア装置７１は、環状の内周部７２及び外周部７３を有する。内周部７２は支持筒７０ｃの周縁部に固定する。外周部７３は内周部７２の周囲に、軸回りに回転可能に取り付ける。即ち内周部７２は外周部７３を回転可能に支持する。

【0042】

第二マガジン８０は、支持円盤８１、モータ８２及びアーム８３を備える。モータ８２は支持筒７０ｃの左部に連結する。支持円盤８１は両面を左右に向けて、減速ギア装置７１の右側に配置する。支持円盤８１の右面は若干後側に向き、左面は若干前側を向く。支持円盤８１の中央部に、左右に貫通した貫通穴８１ｂ（図５参照）を設ける。支持筒７０ｃと内周部７２は軸方向に延び、貫通穴８１ｂに挿入する。外周部７３は貫通穴８１ｂの内周部分に連結する。モータ８２の駆動によって外周部７３は回転し、支持円盤８１はその中心軸回りに回転する。支持円盤８１の周縁部に複数のアーム８３を放射状に設ける。アーム８３は工具を保持する。

【0043】

第一マガジン６の把持アーム６ｂと、第二マガジン８０の把持アーム８３とは、中心８１ａよりも下側の位置にて最も接近する。該最も接近した位置が第一マガジン６の工具と第二マガジン８０の工具を交換するマガジン工具交換位置Ｐとなる。以下、マガジン工具交換位置Ｐに配した第一マガジン６のアーム６ｂを交換位置アーム６ｃと称し、第二マガジン８０の把持アーム８３を交換位置アーム８４と称する。交換位置アーム６ｃと交換位置アーム８４の間で工具交換を行う。把持アーム８３の一端部８３ｆは支持円盤８１の周縁部から径方向外向きに突出する。

【0044】

図５において、Ｌ２は、支持円盤８１の中心軸８１ａと、交換位置アーム８４が把持する工具５０の中心とを通る線を示し、Ｌ３は、交換位置アーム８４の長手方向に沿った線を示す。線Ｌ３は交換位置アーム８４の中央を通る。線Ｌ２と線Ｌ３は交差し、所定角度θ１（＞０）を形成する。マガジン工具交換位置Ｐに位置する各アーム８３について所定角度θ１を形成するように配置するので、アーム８３の他端部８３ｇは支持円盤８１の中心軸８１ａに非対向となる。

【0045】

支持円盤８１の右側に工具搬送装置９を設ける。工具搬送装置９は、モータ９ａ、ボール螺子９ｂ、ナット９ｃ、軌道９ｄ、スライダ９ｅ、ポット９ｆ、連結部９ｇを備える。モータ９ａ、ボール螺子９ｂ、ナット９ｃ、軌道９ｄ、スライダ９ｅ、連結部９ｇは移動機構を構成する。移動機構は支持円盤８１の中心軸８１ａの上側に位置する。貫通穴８１ｂに挿入した支持筒７０ｃと内周部７２はボール螺子９ｂと軌道９ｄを支持する。ボール螺子９ｂはモータ９ａの回転軸に連結する。ナット９ｃはボール螺子９ｂに連結する。

【0046】

図５の如く、軌道９ｄはボールねじ９ｂの隣に配置する。軌道９ｄは支持円盤８１の中心軸８１ａから外れた位置に固定する。軌道９ｄは交換位置アーム８４の長手方向に沿って延びる。軌道９ｄの一端部は交換位置アーム８４に臨む。スライダ９ｅは軌道９ｄに摺動可能に設ける。ポット９ｆはスライダ９ｅに取り付ける。連結部９ｇはスライダ９ｅとナット９ｃを連結する。モータ９ａの駆動によって、ボール螺子９ｂが回転し、ナット９ｃがボール螺子９ｂに沿って移動し、スライダ９ｅ、連結部９ｇ及びポット９ｆが軌道９ｄに沿って移動する。ポット９ｆは、交換位置アーム８４が把持する工具５０を掴み、空の交換位置アーム６ｃに渡す、又は交換位置アーム６ｃが把持する工具５０を掴み、空の交換位置アーム８４に渡す。図５に示す如く、第二マガジン８０の重心８ｇは中心軸８１ａ付近にあり、第一マガジン６の中心よりも下側に位置する。

【0047】

図５及び図６の如く、複数のアーム８３は、支持円盤８１の周縁部に沿って並ぶ。アーム８３は支持円盤８１の径方向に延びる。以下、アーム８３の構成について説明する。

【0048】

図７及び図８の如く、アーム８３は、第一支持桿８３１と第二支持桿８３２を備える。支持板８３ａ、第一支持桿８３１及び第二支持桿８３２は前後方向に延びる。支持板８３ａの前端部は後側に突出した平面視円弧状をなす。第一支持桿８３１及び第二支持桿８３２は左右方向に離れ、支持板８３ａの左側と右側に夫々配置する。

【0049】

第一支持桿８３１の前後方向中途部は、上下方向を軸方向とした枢軸８３ｄを介して、支持板８３ａの前後方向中途部に連結する。第二支持桿８３２の前後方向中途部は、上下方向を軸方向とした枢軸８３ｅを介して、支持板８３ａの前後方向中途部に連結する。

【0050】

第一支持桿８３１の枢軸８３ｄよりも前側を前側部分８３１ｄと称し、枢軸８３ｄよりも後側を後側部分８３１ｅと称す。第二支持桿８３２の枢軸８３ｅよりも前側を前側部分８３２ｄと称し、枢軸８３ｅよりも後側を後側部分８３２ｅと称す。第一支持桿８３１の前側部分８３１ｄは左側に突出するように湾曲する。第二支持桿８３２の前側部分８３２ｄは右側に突出するように湾曲する。円弧状をなす支持板８３ａの前端部は、第一支持桿８３１及び第二支持桿８３２の前側部分８３１ｄ、８３２ｄの間に配置する。

【0051】

第一支持桿８３１の後端部にバネ座８３１ｃを設ける。第二支持桿８３２の後端部にバネ座８３２ｃを設ける。二つのバネ座８３１ｃ、８３２ｃは円板状をなし、左右方向に対向する。二つのバネ座８３１ｃ、８３２ｃの間に押しばね８３ｃを設ける。押しばね８３ｃは二つのバネ座８３１ｃ、８３２ｃを、二つのバネ座８３１ｃ、８３２ｃが左右方向にて相互に離れるように付勢する。

【0052】

第一支持桿８３１の前側部分８３１ｄは後側部分８３１ｅよりも左側に位置する。前側部分８３１ｄと後側部分８３１ｅを傾斜部８３１ａが連結する。傾斜部８３１ａは前側部分８３１ｄの後端部から後側に向かうに従って、下側に向かって延びるように傾斜する。ローラ８３１ｂは前側部分８３１ｄの前端部下面に設ける。前側部分８３１ｄは第一部分を構成し、傾斜部８３１ａは第一傾斜部を構成する。ローラ８３１ｂは第一把持部を構成する。上下方向は第二マガジン８０の回転中心の軸方向に平行な方向である。

【0053】

第二支持桿８３２の前側部分８３２ｄは後側部分８３２ｅよりも右側に位置する。前側部分８３２ｄと後側部分８３２ｅは傾斜部８３２ａが連結する。傾斜部８３２ａは前側部分８３２ｄの後端部から後側に向かうに従って、上側に延びるように傾斜する。ローラ８３２ｂは前側部分８３２ｄの前端部上面に設けてる。前側部分８３２ｄは第二部分を構成し、傾斜部８３２ａは第二傾斜部を構成し、ローラ８３２ｂは第二把持部を構成する。

【0054】

第一支持桿８３１と第二支持桿８３２は同一部品であり上下が反対になっているのみである。工具マガジン８０の回転中心の軸方向に平行な方向において、枢軸８３ｄと枢軸８３ｅの位置は同じである。傾斜部８３１ａと傾斜部８３２ａの傾斜方向は逆であり、傾斜角の大きさは同じである。傾斜部８３１ａと傾斜部８３２ａの長さは同じである。故に工具マガジンの回転中心の軸方向に平行な方向において、ローラ８３１ｂとローラ８３２ｂの位置は同じである。

【0055】

図１３の如く、複数のアーム８３は支持円盤８１の周縁部に沿って並ぶ。複数のアーム８３は、第一アーム８３Ａと、該第一アーム８３Ａの隣に位置する第二アーム８３Ｂを含む。第一アーム８３Ａの前側部分８３１ｄは第二アーム８３Ｂの前側部分８３２ｄの上側に位置する。即ち隣合う第一アーム８３Ａと第二アーム８３Ｂにおいて、第一アーム８３Ａの前側部分８３１ｄ、及び第二アーム８３Ｂの前側の部分８３２ｄの位置は、上下方向、即ち支持円盤８１の軸方向にずれる。

【0056】

前述したように、線Ｌ２及び線Ｌ３は交差し、所定角度θ１を形成するので、第一アーム８３Ａと第二アーム８３Ｂ、即ち隣合う二つのアーム８３は支持円盤８１の周方向にて少なくとも部分的に同じ位置にある。しかし前側部分８３１ｄ、８３２ｄは中心軸８１ａに平行な方向に重なる、換言すれば前側部分８３１ｄ、８３２ｄの位置は支持円盤８１の軸方向にずれるので、周方向にて隣合う二つのアーム８３は干渉しない。

【0057】

図１４、図１５の如く、工具５０は第一支持桿８３１と第二支持桿８３２の前側部分８３１ｄ、８３２ｄの間に装着する。ローラ８３１ｂ、８３２ｂは、押しばね８３ｃの付勢力によって、工具５０を保持する。

【0058】

以下、図１６と図１７を参照し、工作機械について説明する。Ｄは工作機械の設置面１００と第二マガジン８０の重心８ｇとの上下間距離を示し、Ｓは設置面１００とマガジン工具交換位置Ｐとの上下間距離を示す。線Ｌｂはマガジン工具交換位置Ｐの上下位置を示す。第二マガジン８０の重心８ｇは第二マガジン８０の中心軸８１ａ付近に位置し、マガジン工具交換位置Ｐよりも下側に位置する。即ち交換位置アーム６ｃ、８４は重心８ｇよりも上側に位置し、距離Ｄは距離Ｓよりも短い。交換位置アーム８４の中央を通る線Ｌ３は水平であり、交換位置アーム８４は交換位置アーム６ｃに正対する。

【0059】

図１７は、アーム８ｂの他端部が中心軸Ｌ１に対向する場合の図１６相当図である。第二マガジン８の構成は、図１及び図２の第二マガジン８の構成と同様である。アーム８ｂの一端部８ｂａは支持円盤８ａの周縁部から径方向外向きに突出する。アーム８ｂの他端部８ｂｂは支持円盤８ａの中心軸Ｌ１に対向する。交換位置アーム６ｃの位置とマガジン工具交換位置Ｐは図１６も図１７も同じであるため、距離Ｓも同じとなる。

【0060】

第二マガジン８の重心８ｇは第二マガジン８の中心軸Ｌ１付近に位置し、マガジン工具交換位置Ｐよりも下側にある。この場合、交換位置アーム８ｃの中央を通る線Ｌ３は斜めになり、交換位置アーム８ｃは交換位置アーム６ｃに正対しない。故に交換位置アーム８ｃ、６ｃ間において工具を交換する場合、工具の不完全な把持又は工具の脱落等、不具合が生じることがある。交換位置アーム８ｃを交換位置アーム６ｃに正対させるには、図１７の交換位置アーム８ｃの下隣のアームを交換位置アームとするように第二マガジン８を上方に移動させる必要がある。

【0061】

他端部８３ｇが中心軸８１ａに非対向となるように（図１６）アーム８３の向きを設定することで、他端部８ｂｂが中心軸Ｌ１に対向する場合に比べて、交換位置アーム８４は交換位置アーム６ｃに正対し且つ設置面１００と重心８ｇとの間の距離を短くできる。即ち工具交換の円滑な実行を実現でき、第二マガジン８０の重心８ｇを低くできる。

【0062】

他の工具交換装置及び工作機械は、アーム８３が支持円盤８１の中心を通る径方向に延びた線Ｌ２とアーム８３の長手方向に延びる線Ｌ３とが交差するように配置する。このような配置にすることによって、工具交換の円滑な実行を実現でき且つ第二マガジン８０の重心は低くなる。

【0063】

ポット９ｆは工具５０を把持し、移動機構は、ポット９ｆが把持した工具５０を第一マガジン６と第二マガジン８０間で搬送する。移動機構は第二マガジン８０の中心の上側にて工具を交換するので、第二マガジン８０の位置を低くし易い。

【0064】

第一マガジン６の中心軸（回転中心の軸）Ｌ１を水平面に対して傾斜してもよいし、水平面に平行でもよい。実施の形態１において工具搬送装置の図示を省略しているが、実施の形態１の工具搬送装置、実施の形態２の工具搬送装置９と同様な構成を備える。

【0065】

今回開示した実施の形態は全ての点で例示であり、制限的なものではない。各実施例にて記載の技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は請求の範囲内での全ての変更及び請求の範囲と均等の範囲が含まれる。

【符号の説明】

【0066】

５０ 工具
６ 第一マガジン
８、８０ 第二マガジン
８ａ、８１ 支持円盤
８ｂ、８３ アーム
Ｌ１ 中心軸（回転中心の軸）
９ 工具搬送装置
９ａ モータ（移動機構）
９ｂ ボール螺子（移動機構）
９ｃ ナット（移動機構）
９ｄ 軌道（移動機構）
９ｅ スライダ（移動機構）
９ｆ ポット
９ｇ 連結部（移動機構）
Ｐ、Ｐａ マガジン工具交換位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】