特許 7665080 工具交換装置および工作機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-04-10

(45)【発行日】2025-04-18

(54)【発明の名称】工具交換装置および工作機械

(51)【国際特許分類】

   B23Q 3/157 20060101AFI20250411BHJP

【ＦＩ】

B23Q3/157 M

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2024085987

(22)【出願日】2024-05-28

【審査請求日】2024-05-29

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000146847

【氏名又は名称】ＤＭＧ森精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石塚 誠

(72)【発明者】

【氏名】金岩 勝樹

(72)【発明者】

【氏名】中村 貴也

【審査官】野口 絢子

(56)【参考文献】

【文献】登録実用新案第３２１５８３８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭５９－０２４９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－３０８８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３３１４３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ３／１５５－３／１５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定軸の軸方向にスライドするとともに、前記所定軸を中心に旋回することによって、工具を交換する工具交換装置であって、
工具を把持可能な第１把持部と、
前記第１把持部から前記所定軸の周方向に離れた位置に設けられ、工具を把持可能な第２把持部と、
前記所定軸の軸方向に延びる第１ロックピンを含み、前記所定軸の軸方向に沿った前記第１ロックピンのスライド運動に伴って、前記第１把持部に把持された工具を保持するロック状態と、前記第１把持部に把持された工具を解放するリリース状態との間で動作する第１ロック機構と、
前記所定軸の軸方向に延びる第２ロックピンを含み、前記所定軸の軸方向に沿った前記第２ロックピンのスライド運動に伴って、前記第２把持部に把持された工具を保持するロック状態と、前記第２把持部に把持された工具を解放するリリース状態との間で動作する第２ロック機構と、
前記第１ロックピンおよび前記第２ロックピンを互いに結合し、前記第１ロック機構および前記第２ロック機構の動作時に、前記所定軸の軸方向に沿ってスライドするピン結合ユニットと、
前記所定軸の軸方向における前記ピン結合ユニットの位置を検知可能な検知部と、を備え、
前記ピン結合ユニットは、
前記第１ロックピンおよび前記第２ロックピンが接続されるプレート部と、
前記プレート部に取り付けられ、前記所定軸の周方向に離れて設けられる複数のローラとを含み、さらに、
前記所定軸の軸方向において前記プレート部と対向し、前記工具交換装置の旋回時に、複数の前記ローラと接触するベース部材を備える、工具交換装置。

【請求項2】

前記所定軸の軸方向において、前記ベース部材に対して前記プレート部の反対側に配置される駆動プレートを有し、前記第１ロック機構および前記第２ロック機構の動作時に、前記ピン結合ユニットに対して前記所定軸の軸方向に沿ったスライド運動を出力するためのロック用アクチュエータをさらに備え、
前記ベース部材には、前記所定軸の軸方向に貫通する切り欠き部が設けられ、
前記駆動プレートには、前記所定軸の軸方向に突出し、前記所定軸の軸方向において前記切り欠き部と対向する凸部が設けられ、
前記第１ロック機構および前記第２ロック機構の動作時に、前記凸部および前記ローラは、前記切り欠き部を通じて互いに接触する、請求項１に記載の工具交換装置。

【請求項3】

前記ピン結合ユニットは、前記プレート部から前記所定軸の半径方向外側に向けて突出するピン部材をさらに含み、
前記検知部は、前記所定軸の軸方向において前記ピン部材と対向して設けられる、請求項１または２に記載の工具交換装置。

【請求項4】

ワーク加工に用いられる工具を保持可能な工具保持部と、
前記工具保持部に保持される工具を交換する、請求項１または２に記載の工具交換装置とを備える、工作機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、自動工具交換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

たとえば、特開２０２０－１２４７６２号公報（特許文献１）には、工具を把持可能な第１把持部を有する第１のチェンジャアームと、工具を把持可能な第２把持部を有する第２のチェンジャアームとを備える自動工具交換装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１２４７６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の特許文献１に開示されるように、各々が工具を把持可能な第１把持部および第２把持部を備え、工具待機位置に配置された工具と、工具主軸等に保持された工具とを同時に交換することが可能な自動交換装置（ＡＴＣ：Auto Tool Changer）が知られている。

【0005】

このような、いわゆるダブルアーム方式の自動工具交換装置では、工具交換時における工具の脱落を防ぐために、第１把持部および第２把持部に把持された工具のロック状態を正確に検知することが求められる。

【0006】

この発明の目的は、第１把持部および第２把持部に把持された工具のロック状態を正確に検知することが可能な自動工具交換装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明に従った自動工具交換装置は、所定軸の軸方向にスライドするとともに、所定軸を中心に旋回することによって、工具を交換する工具交換部を備える。工具交換部は、所定軸の周方向に離れて設けられ、各々が工具を把持可能な第１把持部および第２把持部と、所定軸の軸方向に延びる第１ロックピンを含み、所定軸の軸方向に沿った第１ロックピンのスライド運動に伴って、第１把持部に把持された工具を保持するロック状態と、第１把持部に把持された工具を解放するリリース状態との間で動作する第１ロック機構と、所定軸の軸方向に延びる第２ロックピンを含み、所定軸の軸方向に沿った第２ロックピンのスライド運動に伴って、第２把持部に把持された工具を保持するロック状態と、第２把持部に把持された工具を解放するリリース状態との間で動作する第２ロック機構と、第１ロックピンおよび第２ロックピンを互いに結合し、第１ロック機構および第２ロック機構の動作時に、所定軸の軸方向に沿ってスライドするピン結合ユニットとを有する。自動工具交換装置は、所定軸の軸方向におけるピン結合ユニットの位置を検知可能な検知部をさらに備える。

【発明の効果】

【0008】

この発明によれば、第１把持部および第２把持部に把持された工具のロック状態を正確に検知することが可能な自動工具交換装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】この発明の実施の形態における自動工具交換装置（初期状態）を模式的に示す断面図である。

【図2】この発明の実施の形態における自動工具交換装置（リリース状態）を模式的に示す断面図である。

【図3】この発明の実施の形態における自動工具交換装置（ロック状態）を模式的に示す断面図である。

【図4】図２中の自動工具交換装置における工具交換部を示す斜視図である。

【図5】図４中の工具交換部の駆動機構を模式的に示す断面図である。

【図6】工具交換時の自動工具交換装置を示す断面図である。

【図7】工具交換時の自動工具交換装置を示す別の断面図である。

【図8】工具交換時の自動工具交換装置を示すさらに別の断面図である。

【図9】工具交換時の自動工具交換装置を示す正面図である。

【図10】工具交換時の自動工具交換装置を示す別の正面図である。

【図11】工具交換時の自動工具交換装置を示すさらに別の正面図である。

【図12】自動工具交換装置による工具交換のステップを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

【0011】

図１は、この発明の実施の形態における自動工具交換装置（初期状態）を模式的に示す断面図である。図２は、この発明の実施の形態における自動工具交換装置（リリース状態）を模式的に示す断面図である。図３は、この発明の実施の形態における自動工具交換装置（ロック状態）を模式的に示す断面図である。図４は、図２中の自動工具交換装置における工具交換部を示す斜視図である。

【0012】

図１には、後出の図９に示される自動工具交換装置１００が鉛直面により切断された場合の断面形状が示されている。図２および図３には、後出の図１０に示される自動工具交換装置１００が水平面により切断された場合の断面形状が示されている。

【0013】

図１から図４を参照して、本実施の形態における自動工具交換装置１００は、工作機械に備わっている。工作機械は、マシニングセンタであってもよいし、固定工具を用いた旋削機能と、回転工具を用いたミーリング機能とを有する複合加工機であってもよいし、ワークの付加加工（Additive Manufacturing）と、ワークの除去加工（Subtractive Manufacturing））とが可能なＡＭ／ＳＭハイブリッド加工機であってもよい。

【0014】

自動工具交換装置１００は、工作機械における加工エリアにおいてワーク加工に用いられる工具を交換する。本実施の形態では、一例として、自動工具交換装置１００が、横形マシニングセンタの工具主軸に装着される工具を交換する場合を説明する。

【0015】

自動工具交換装置１００は、工具交換部２１を有する。工具交換部２１は、所定軸１０１の軸方向にスライドするとともに、所定軸１０１を中心に旋回することによって、工具を交換する。言い換えれば、工具交換部２１は、自動工具交換装置１００による工具交換時に、交換対象となる工具とともに、所定軸１０１の軸方向にスライドし、所定軸１０１を中心に旋回する部分である。

【0016】

所定軸１０１は、仮想上の直線であり、工具主軸の回転軸と平行な水平方向に延びている。

【0017】

工具交換部２１は、第１把持部３１Ａと、第２把持部３１Ｂとを有する。第１把持部３１Ａおよび第２把持部３１Ｂは、同一の構造を有する。

【0018】

図４に示されるように、第１把持部３１Ａおよび第２把持部３１Ｂの各把持部３１は、工具を把持可能である。把持部３１は、工具のシャンク部を受け入れ可能な半リング形状を有する。把持部３１は、爪部３１ｐを有する。爪部３１ｐは、所定軸１０１と平行な揺動軸１０６を中心に揺動可能である。爪部３１ｐは、把持部３１に把持された工具のシャンク部に当接可能に設けられている。

【0019】

工具交換部２１は、アーム部３２をさらに有する。アーム部３２は、所定軸１０１からその半径方向外側に向けた両側にアーム状に延びている。第１把持部３１Ａおよび第２把持部３１Ｂは、それぞれ、所定軸１０１の半径方向におけるアーム部３２の一方端部および他方端部に設けられている。第１把持部３１Ａおよび第２把持部３１Ｂは、所定軸１０１の周方向に離れて設けられている。第１把持部３１Ａおよび第２把持部３１Ｂは、所定軸１０１を中心に１８０°ずれた角度位置に設けられている。

【0020】

なお、図４に示されるように、本明細書では、自動工具交換装置１００の構造を説明する便宜上、所定軸１０１の軸方向に沿った一方の側および他方の側を、それぞれ、「近位側」および「遠位側」という。所定軸１０１の軸方向でおいて近位側から遠位側に向かう方向が、工具主軸または工具ポット等からの工具の抜き出し方向に対応し、所定軸１０１の軸方向において遠位側から近位側に向かう方向が、工具主軸または工具ポット等に対する工具の挿入方向に対応している。把持部３１を基準に、工具のシャンク部は、所定軸１０１の軸方向の近位側に延出し、工具の刃部は、所定軸１０１の軸方向の遠位側に延出する。

【0021】

工具交換部２１は、第１ロック機構４１Ａと、第２ロック機構４１Ｂとをさらに有する。第１ロック機構４１Ａおよび第２ロック機構４１Ｂは、同一の構造を有する。

【0022】

第１ロック機構４１Ａは、第１ロックピン４２Ａを有する。第２ロック機構４１Ｂは、第２ロックピン４２Ｂを有する。第１ロックピン４２Ａおよび第２ロックピン４２Ｂの各ロックピン４２は、所定軸１０１の軸方向に延びている。ロックピン４２は、所定軸１０１の軸方向に延びるピン形状を有する。

【0023】

第１ロック機構４１Ａは、所定軸１０１の軸方向に沿った第１ロックピン４２Ａのスライド運動に伴って、第１把持部３１Ａに把持された工具を保持するロック状態と、第１把持部３１Ａに把持された工具を解放するリリース状態との間で動作する。第２ロック機構４１Ｂは、所定軸１０１の軸方向に沿った第２ロックピン４２Ｂのスライド運動に伴って、第２把持部３１Ｂに把持された工具を保持するロック状態と、第２把持部３１Ｂに把持された工具を解放するリリース状態との間で動作する。

【0024】

より具体的に説明すると、第１ロックピン４２Ａおよび第２ロックピン４２Ｂは、所定軸１０１の周方向に離れて設けられている。第１ロックピン４２Ａおよび第２ロックピン４２Ｂは、所定軸１０１を中心に１８０°ずれた角度位置に設けられている。第１ロックピン４２Ａは、第１把持部３１Ａから所定軸１０１の半径方向内側に離れて設けられている。第２ロックピン４２Ｂは、第２把持部３１Ｂから所定軸１０１の半径方向内側に離れて設けられている。

【0025】

ロックピン４２には、くさび部４３が設けられている。くさび部４３は、所定軸１０１の半径方向外側を向くロックピン４２の外周面から凹む溝形状をなしている。くさび部４３は、所定軸１０１から、くさび部４３がなす溝底面までの距離が、所定軸１０１の軸方向に沿って変化するように、テーパ状に設けられている。所定軸１０１から、くさび部４３がなす溝底面までの距離は、所定軸１０１の軸方向の近位側から遠位側に向かうほど大きくなる。

【0026】

第１ロック機構４１Ａおよび第２ロック機構４１Ｂの各ロック機構４１は、バネ部材４６と、ロックロッド４４とをさらに有する。

【0027】

バネ部材４６は、ロックピン４２に設けられている。バネ部材４６は、たとえば、所定軸１０１の軸方向に螺旋状に延びるコイルバネからなる。バネ部材４６は、ロックピン４２に対して、所定軸１０１の軸方向の弾性力を作用させている。バネ部材４６は、ロックピン４２に対して、所定軸１０１の軸方向の遠位側から近位側に向かう方向の弾性力を作用させている。

【0028】

ロックロッド４４は、把持部３１（爪部３１ｐ）およびロックピン４２の間に設けられている。ロックロッド４４は、爪部３１ｐおよびロックピン４２の間で軸状に延びている。ロックロッド４４は、図示しないガイド部材によって、ロックロッド４４が延びる軸方向に沿ってスライド可能に案内されている。

【0029】

ロックロッド４４の一方端部は、相対的に所定軸１０１の半径方向内側に配置され、ロックロッド４４の他方端部は、相対的に所定軸１０１の半径方向外側に配置されている。ロックロッド４４の一方端部は、くさび部４３と当接している。ロックロッド４４は、テーパ部４５を有する。テーパ部４５は、ロックロッド４４の一方端部に設けられている。テーパ部４５は、くさび部４３がなす溝底面に対応するテーパ面を形成している。テーパ部４５は、くさび部４３がなす溝底面に面接触している。ロックロッド４４の他方端部は、把持部３１（爪部３１ｐ）に連結されている。

【0030】

図２に示されるように、ロックピン４２が遠位側に位置する場合、ロックロッド４４は、所定軸１０１の半径方向内側のストローク端に配置されている。爪部３１ｐは、工具のシャンク部から離間して位置決めされている。第１ロック機構４１Ａおよび第２ロック機構４１Ｂの各ロック機構４１は、把持部３１に把持された工具を解放するリリース状態とされている。

【0031】

図３に示されるように、ロックピン４２が近位側に位置する場合、ロックロッド４４は、所定軸１０１の半径方向外側のストローク端に配置されている。爪部３１ｐは、工具のシャンク部と当接して位置決めされている。第１ロック機構４１Ａおよび第２ロック機構４１Ｂの各ロック機構４１は、把持部３１に把持された工具を保持するロック状態とされている。

【0032】

図１から図４に示されるように、工具交換部２１は、ピン結合ユニット６１をさらに有する。ピン結合ユニット６１は、第１ロックピン４２Ａおよび第２ロックピン４２Ｂを互いに結合する。

【0033】

ピン結合ユニット６１は、第１ロック機構４１Ａおよび第２ロック機構４１Ｂ（ロック機構４１）の動作時に、所定軸１０１の軸方向にスライドする。ピン結合ユニット６１は、リリース状態からロック状態へのロック機構４１の動作時に、所定軸１０１の軸方向の遠位側から近位側に向かう方向にスライドする。ピン結合ユニット６１は、ロック状態からリリース状態へのロック機構４１の動作時に、所定軸１０１の軸方向の近位側から遠位側に向かう方向にスライドする。

【0034】

ピン結合ユニット６１は、プレート部６２と、複数のローラ６３とを有する。プレート部６２は、所定軸１０１の軸方向が厚み方向に対応する板材からなる。プレート部６２は、所定軸１０１を中心に配置されている。プレート部６２は、所定軸１０１を中心とするリング形状を有する。プレート部６２は、所定軸１０１の軸方向において、アーム部３２と隙間を設けて対向している。プレート部６２は、第１ロックピン４２Ａおよび第２ロックピン４２Ｂを互いに結合している。第１ロックピン４２Ａおよび第２ロックピン４２Ｂは、プレート部６２に接続されている。所定軸１０１の軸方向における近位側のロックピン４２の端部が、プレート部６２に接続されている。

【0035】

複数のローラ６３は、プレート部６２に取り付けられている。複数のローラ６３は、所定軸１０１の周方向に離れて設けられている。複数のローラ６３は、所定軸１０１の周方向において等間隔に設けられている。ローラ６３は、所定軸１０１の半径方向に延びる回転軸を中心に回転可能である。ローラ６３は、所定軸１０１の軸方向において、プレート部６２から少なくとも近位側に突出するように設けられている。本実施の形態では、ピン結合ユニット６１が、２つのローラ６３を有する。

【0036】

ピン結合ユニット６１は、第１ピン部材６６Ａと、第２ピン部材６６Ｂとをさらに有する。第１ピン部材６６Ａおよび第２ピン部材６６Ｂの各ピン部材６６は、プレート部６２に接続されている。ピン部材６６は、プレート部６２から、所定軸１０１の半径方向外側に向けて突出している。

【0037】

第１ピン部材６６Ａおよび第２ピン部材６６Ｂは、所定軸１０１の周方向において１８０°ずれた角度位置に設けられている。

【0038】

自動工具交換装置１００は、ベース部材５１をさらに有する。ベース部材５１は、所定軸１０１の軸方向が厚み方向に対応する板材からなる。ベース部材５１は、所定軸１０１の軸方向において工具交換部２１と対向して配置されている。ベース部材５１は、所定軸１０１の軸方向においてプレート部６２と対向して配置されている。ベース部材５１は、所定軸１０１の軸方向において、プレート部６２と、後出の駆動プレート８２との間に配置されている。

【0039】

ベース部材５１は、固定プレートであり、ベース部材５１の位置は、固定されている。ベース部材５１は、自動工具交換装置１００による工具交換時に、所定軸１０１の軸方向にスライドせず、所定軸１０１を中心に旋回しない部分である。

【0040】

図１に示されるように、ベース部材５１は、所定軸１０１を中心とする工具交換部２１の旋回時、複数のローラ６３と接触する。複数のローラ６３は、所定軸１０１を中心とする工具交換部２１の旋回時、ベース部材５１と接触しながら回転する。

【0041】

図２から図４に示されるように、ベース部材５１には、複数の切り欠き部５２が設けられている。切り欠き部５２は、所定軸１０１の軸方向において、ベース部材５１を貫通する貫通孔からなる。複数の切り欠き部５２は、所定軸１０１の周方向に離れて設けられている。複数の切り欠き部５２は、それぞれ、複数のローラ６３に対応して設けられている。複数の切り欠き部５２は、リリース状態およびロック状態の間におけるロック機構４１の動作時に、所定軸１０１の軸方向において複数のローラ６３とそれぞれ対向している。

【0042】

自動工具交換装置１００は、ロック用アクチュエータ８１をさらに有する。ロック用アクチュエータ８１は、第１ロック機構４１Ａおよび第２ロック機構４１Ｂ（ロック機構４１）をリリース状態およびロック状態の間で動作させるための駆動装置である。

【0043】

ロック用アクチュエータ８１は、工具交換部２１に対して、所定軸１０１の軸方向の近位側に配置されている。ロック用アクチュエータ８１は、所定軸１０１の軸方向において、ピン結合ユニット６１（プレート部６２）を挟んで、ロック機構４１の反対側に設けられている。ロック用アクチュエータ８１は、自動工具交換装置１００による工具交換時に、所定軸１０１の軸方向にスライドせず、所定軸１０１を中心に旋回しない部分である。

【0044】

ロック用アクチュエータ８１は、複数のピストンシリンダ８３と、駆動プレート８２とを有する。

【0045】

複数のピストンシリンダ８３は、所定軸１０１の周方向に離れて設けられている。複数のピストンシリンダ８３は、所定軸１０１の周方向において等間隔に設けられている。ピストンシリンダ８３の動力源は、油圧である。

【0046】

駆動プレート８２は、所定軸１０１の軸方向が厚み方向に対応する板材からなる。駆動プレート８２は、所定軸１０１を中心とするリング形状を有する。駆動プレート８２は、所定軸１０１の軸方向において、ベース部材５１と対向している。駆動プレート８２は、所定軸１０１の軸方向において、ベース部材５１に対してプレート部６２の反対側に配置されている。

【0047】

図２から図４に示されるように、駆動プレート８２には、複数の凸部８２ｓが設けられている。凸部８２ｓは、所定軸１０１の軸方向に突出する凸形状を有する。凸部８２ｓは、所定軸１０１の軸方向において、ベース部材５１に近接する方向に突出している。複数の凸部８２ｓは、所定軸１０１の周方向に離れて設けられている。複数の凸部８２ｓは、それぞれ、複数のローラ６３に対応して設けられている。第１ロック機構４１Ａおよび第２ロック機構４１Ｂの動作時に、凸部８２ｓおよびローラ６３は、切り欠き部５２を通じて、互いに接触している。

【0048】

ピストンシリンダ８３は、所定軸１０１の軸方向に沿って伸張駆動および短縮駆動が可能である。ピストンシリンダ８３は、シリンダケース８５と、ピストンロッド８４とを有する。ピストンロッド８４は、シリンダケース８５に組み合わされている。ピストンロッド８４は、所定軸１０１の軸方向に延びている。ピストンロッド８４の端部は、駆動プレート８２に接続されている。ピストンシリンダ８３の伸張駆動時、シリンダケース８５内の第１油圧室８７に油が供給されることによって、ピストンロッド８４が所定軸１０１の軸方向の近位側から遠位側に向けてストロークする。ピストンシリンダ８３の短縮駆動時、シリンダケース８５内の第２油圧室８６に油が供給されることによって、ピストンロッド８４が所定軸１０１の軸方向の遠位側から近位側に向けてストロークする。

【0049】

図２から図４に示されるように、リリース状態からロック状態へのロック機構４１の動作時、ピストンシリンダ８３を短縮駆動させる。駆動プレート８２は、所定軸１０１の遠位側から近位側に向けてスライドする。第１ロックピン４２Ａおよび第２ロックピン４２Ｂは、所定軸１０１の遠位側から近位側に向けたバネ部材４６の弾性力によって、所定軸１０１の軸方向の遠位側から近位側に向けてスライドする。第１ロックピン４２Ａおよび第２ロックピン４２Ｂを一体に結合するピン結合ユニット６１は、複数のローラ６３が駆動プレート８２（複数の凸部８２ｓ）と接触することによって、所定軸１０１の遠位側から近位側に向けてスライドする。ロックロッド４４は、くさび部４３に対するテーパ部４５の接触位置が所定軸１０１の半径方向内側から半径方向外側に移ることによって、所定軸１０１の半径方向外側に向けてスライドする。爪部３１ｐは、揺動軸１０６を中心に揺動して、工具のシャンク部と当接する。

【0050】

ロック状態からリリース状態へのロック機構４１の動作時、ピストンシリンダ８３を伸張駆動させる。駆動プレート８２は、所定軸１０１の軸方向の近位側から遠位側に向けてスライドする。ピン結合ユニット６１は、駆動プレート８２（複数の凸部８２ｓ）が複数のローラ６３を所定軸１０１の軸方向の近位側から遠位側に向けて押すことによって、所定軸１０１の軸方向の近位側から遠位側に向けてスライドする。ピン結合ユニット６１により一体に結合された第１ロックピン４２Ａおよび第２ロックピン４２Ｂは、バネ部材４６の弾性力に抗しながら、所定軸１０１の軸方向の近位側から遠位側に向けてスライドする。ロックロッド４４は、テーパ部４５およびくさび部４３の接触位置が所定軸１０１の半径方向外側から半径方向内側に移ることによって、所定軸１０１の半径方向内側に向けてスライドする。爪部３１ｐは、揺動軸１０６を中心に、先の場合とは反対方向に揺動して、工具のシャンク部から離間する。

【0051】

なお、本発明におけるロック用アクチュエータには、上記の油圧により駆動されるピストンシリンダ８３に限られず、たとえば、空圧により駆動するピストンシリンダが用いられてもよい。

【0052】

自動工具交換装置１００は、検知部７１をさらに有する。検知部７１は、所定軸１０１の軸方向におけるピン結合ユニット６１の位置を検知可能である。検知部７１は、所定軸１０１の軸方向において、ピン結合ユニット６１（ピン部材６６）を挟んで、ロック機構４１の反対側に設けられている。検知部７１は、自動工具交換装置１００による工具交換時に、所定軸１０１の軸方向にスライドせず、所定軸１０１を中心に旋回しない部分である。

【0053】

検知部７１は、センサ７２と、検知ピン７３と、バネ部材７５とを有する。センサ７２は、近接センサからなる。

【0054】

検知ピン７３は、所定軸１０１の軸方向に延びるピン形状を有する。検知ピン７３は、センサ７２による検知対象となるドグ７４を有する。検知ピン７３は、所定軸１０１の軸方向にスライド可能なように支持されている。検知部７１（検知ピン７３）は、所定軸１０１の軸方向においてピン部材６６と対向して設けられている。

【0055】

バネ部材７５は、検知ピン７３に設けられている。バネ部材７５は、検知ピン７３に対して、所定軸１０１の軸方向の近位側から遠位側に向けて弾性力を作用させている。検知ピン７３は、バネ部材７５の弾性力によって、所定軸１０１の軸方向においてピン部材６６に付勢されている。

【0056】

このような構成により、検知ピン７３は、リリース状態およびロック状態の間におけるロック機構４１の動作時、ピン結合ユニット６１とともに所定軸１０１の軸方向にスライドする。図２に示されるロック機構４１のリリース状態において、ドグ７４は、センサ７２からずれた位置に配置されている。図３に示されるロック状態において、ドグ７４は、センサ７２と対向する位置に配置されている。

【0057】

なお、本発明における検知部で用いられるセンサの種類は、近接センサに限られず、たとえば、光電センサであってもよい。また、マイクロスイッチまたはリミットスイッチなどの接触式のセンサが用いられてもよい。

【0058】

図５は、図４中の工具交換部の駆動機構を模式的に示す断面図である。図１から図５を参照して、自動工具交換装置１００は、スライド用アクチュエータ９１と、旋回用アクチュエータ９５とをさらに有する。

【0059】

スライド用アクチュエータ９１は、工具交換時に、工具交換部２１を所定軸１０１の軸方向にスライドさせるための駆動装置である。スライド用アクチュエータ９１は、モータ９２と、スクリュー９３と、ナット９４とを有する。スクリュー９３およびナット９４は、ボールネジを構成している。

【0060】

モータ９２は、モータの回転角度（位置）を制御可能なサーボモータからなる。モータ９２の出力軸には、スクリュー９３が接続されている。スクリュー９３は、所定軸１０１に沿って延びている。スクリュー９３は、リング形状を有するプレート部６２の内側を通って、所定軸１０１の近位側から遠位側に向けて延びている。スクリュー９３およびプレート部６２の間には、隙間が設けられている。スクリュー９３は、モータ９２からの回転が入力されることによって、所定軸１０１を中心に正転方向および逆転方向の回転が可能である。ナット９４は、スクリュー９３に螺合されている。ナット９４は、工具交換部２１に接続されている。ナット９４は、スクリュー９３の回転に伴って、所定軸１０１の軸方向にスライド可能である。

【0061】

このような構成において、モータ９２から出力される正転方向または逆転方向の回転がスクリュー９３に伝達されることにより、スクリュー９３が所定軸１０１を中心に回転する。スクリュー９３の回転に伴って、ナット９４は、所定軸１０１の軸方向の近位側から遠位側に向けてスライドしたり、所定軸１０１の軸方向の遠位側から近位側に向けてスライドしたりする。これにより、ナット９４と接続された工具交換部２１は、所定軸１０１の軸方向の近位側から遠位側に向けてスライドしたり、所定軸１０１の軸方向の遠位側から近位側に向けてスライドしたりする。

【0062】

旋回用アクチュエータ９５は、工具交換時に、工具交換部２１を所定軸１０１を中心に旋回させるための駆動装置である。旋回用アクチュエータ９５は、モータ９６と、第１歯車９７と、第２歯車９８と、複数のガイドピン９９とを有する。

【0063】

モータ９６は、モータの回転角度（位置）を制御可能なサーボモータからなる。モータ９６の出力軸は、所定軸１０１と直交する方向に延びている。モータ９６の出力軸には、第１歯車９７が接続されている。第１歯車９７は、かさ歯車からなる。第２歯車９８は、所定軸１０１を中心とするかさ歯車からなり、第１歯車９７と噛み合っている。複数のガイドピン９９は、第２歯車９８に接続されている。複数のガイドピン９９は、所定軸１０１の周方向に間隔を開けて設けられている。ガイドピン９９は、所定軸１０１の軸方向に延びている。

【0064】

図４および図５に示されるように、プレート部６２には、複数のガイドピン孔６４が設けられている。複数のガイドピン孔６４は、所定軸１０１の周方向に間隔を開けて設けられている。ガイドピン孔６４は、所定軸１０１の軸方向において、プレート部６２を貫通している。複数のガイドピン孔６４には、それぞれ、複数のガイドピン９９が配置されている。ガイドピン９９は、ガイドピン孔６４を通って、所定軸１０１の近位側から遠位側に延びている。ガイドピン孔６４を規定するプレート部６２の内周壁と、ガイドピン９９との間には、隙間が設けられている。

【0065】

このような構成において、モータ９６からの回転が第１歯車９７を介して第２歯車９８に伝達されることによって、第２歯車９８が所定軸１０１を中心に回転する。第２歯車９８に接続された複数のガイドピン９９は、所定軸１０１の周方向に移動する。所定軸１０１の周方向における複数のガイドピン９９の運動がプレート部６２に伝達されることによって、ピン結合ユニット６１が所定軸１０１を中心に旋回する。

【0066】

一方、ガイドピン９９およびプレート部６２は、ガイドピン９９がガイドピン孔６４に配置されたまま、相対的に所定軸１０１の軸方向にスライド可能である。プレート部６２は、複数のガイドピン９９によって、所定軸１０１の軸方向にスライド可能に案内されている。このような構成により、スライド用アクチュエータ９１におけるモータ９２からの回転の出力時、所定軸１０１の軸方向におけるプレート部６２のスライド動作が可能とされている。

【0067】

図６から図８は、工具交換時の自動工具交換装置を示す断面図である。図６から図８中には、図２および図３に対応する自動工具交換装置１００の断面形状が示されている。図９から図１１は、工具交換時の自動工具交換装置を示す正面図である。図９から図１１中には、所定軸１０１の遠位側から近位側に見た自動工具交換装置１００（工具交換部２１）が示されている。図１２は、自動工具交換装置による工具交換のステップを示すフローチャートである。

【0068】

図１、図９および図１２に示されるように、工具交換の初期状態において、工具交換部２１は、ホームポジションに配置されている（Ｓ１１０）。工具交換部２１は、ホームポジションにおいて、アーム部３２が上下方向に延び、第２把持部３１Ｂおよび第１把持部３１Ａがそれぞれ上下に配置される姿勢とされている。第１ロック機構４１Ａおよび第２ロック機構４１Ｂの各ロック機構４１は、リリース状態とされている。

【0069】

工具交換の初期状態において、複数のローラ６３は、ベース部材５１と接触している。ベース部材５１は、第１表面５１ａを有する。第１表面５１ａは、所定軸１０１と直交する平面である。第１表面５１ａは、所定軸１０１の軸方向の遠位側を向いている。複数のローラ６３は、第１表面５１ａと接触している。

【0070】

複数の切り欠き部５２には、それぞれ、複数の凸部８２ｓが配置されている（図２に示される切り欠き部５２および凸部８２ｓの状態）。凸部８２ｓは、第２表面８２ａを有する。第２表面８２ａは、所定軸１０１の軸方向における突出端に配置され、所定軸１０１と直交する平面である。第２表面８２ａは、所定軸１０１の軸方向の遠位側を向いている。第１表面５１ａおよび第２表面８２ａは、面一である。複数のローラ６３は、それぞれ、複数の切り欠き部５２（複数の凸部８２ｓ）から所定軸１０１の周方向に９０°離れた位置に配置されている。

【0071】

工具待機位置に配置された工具ポットには、次加工で用いられる第１工具Ｔａが保持され、加工エリアの工具交換位置に配置された工具主軸には、加工を終えた第２工具Ｔｂが保持されている。

【0072】

図２、図１０および図１２に示されるように、次に、旋回用アクチュエータ９５の駆動（モータ９６の回転）によって、工具交換部２１を９０°旋回させる（Ｓ１２０）。工具交換部２１の旋回時、複数のローラ６３は、ベース部材５１（第１表面５１ａ）と接触しながら回転する。工具交換部２１の旋回動作が完了すると、複数のローラ６３は、複数の切り欠き部５２にそれぞれ配置された複数の凸部８２ｓ（第２表面８２ａ）とそれぞれ接触する。第１把持部３１Ａに第１工具Ｔａのシャンク部が配置され、第２把持部３１Ｂに第２工具Ｔｂのシャンク部が配置される。検知部７１における検知ピン７３は、所定軸１０１の軸方向において、第１ピン部材６６Ａと対向している。

【0073】

図３および図１２に示されるように、次に、工具主軸による第２工具Ｔｂのクランプを解除するととともに、ロック用アクチュエータ８１の駆動（ピストンシリンダ８３の短縮駆動）によって、第１ロック機構４１Ａおよび第２ロック機構４１Ｂの各ロック機構４１をリリース状態からロック状態に動作させる（Ｓ１３０）。複数の凸部８２ｓは、それぞれ、複数の切り欠き部５２から退出する。複数のローラ６３は、複数の凸部８２ｓとそれぞれ接触する状態を維持しながら、複数の切り欠き部５２にそれぞれ進入する。これにより、所定軸１０１の軸方向の遠視側から近位側に向けたピン結合ユニット６１のスライド動作が許容される。検知部７１における検知ピン７３は、第１ピン部材６６Ａにより押されることによって、バネ部材７５の弾性力に抗しながら、所定軸１０１の軸方向の遠位側から近位側に向けてスライドする。

【0074】

ドグ７４がセンサ７２と対向する位置に配置されることによって、検知部７１は、ロック機構４１のロック状態を検知する（Ｓ１４０）。工作機械に備わる制御部１２０は、検知部７１においてロック機構４１のロック状態が検知された場合、以下に説明を続ける工具交換のステップを進行させる。制御部１２０は、検知部７１においてロック機構４１のロック状態が検知されなかった場合、工具交換のステップの進行を停止し、作業者に対してアラートを発信する。

【0075】

図６、図１１および図１２に示されるように、次に、スライド用アクチュエータ９１の駆動（モータ９２の回転）によって、工具交換部２１を所定軸１０１の近位側から遠位側に向けてスライドさせる（Ｓ１５０）。複数のローラ６３が駆動プレート８２（複数の凸部８２ｓ）から離間する一方、バネ部材４６からロックピン４２に対して作用する弾性力によって、ロック機構４１のロック状態が維持される。第１工具Ｔａを工具待機位置に配置された工具ポットから抜き出し、第２工具Ｔｂを工具主軸から抜き出す。

【0076】

次に、旋回用アクチュエータ９５の駆動（モータ９６の回転）によって、工具交換部２１を１８０°旋回させる（Ｓ１６０）。第１工具Ｔａは、加工エリアの工具交換位置に配置された工具主軸と対向して位置決めされ、第２工具Ｔｂは、工具待機位置に配置された工具ポットと対向して位置決めされる。検知部７１における検知ピン７３は、所定軸１０１の軸方向において、第２ピン部材６６Ｂと対向している。

【0077】

図７および図１２に示されるように、次に、スライド用アクチュエータ９１の駆動（モータ９２の回転）によって、工具交換部２１を所定軸１０１の遠位側から近位側に向けてスライドさせる（Ｓ１７０）。複数のローラ６３は、それぞれ、複数の切り欠き部５２に進入するとともに、駆動プレート８２（複数の凸部８２ｓ）と接触する。第１工具Ｔａを工具主軸に挿入し、第２工具Ｔｂを工具待機位置に配置された工具ポットに挿入する。

【0078】

なお、本ステップにおいて、検知部７１によるロック機構４１のロック状態の検知は、実行されてもよいし、実行されなくてもよい。

【0079】

図８および図１２に示されるように、次に、工具主軸により第１工具Ｔａをクランプするととともに、ロック用アクチュエータ８１の駆動（ピストンシリンダ８３の伸張駆動）によって、第１ロック機構４１Ａおよび第２ロック機構４１Ｂの各ロック機構４１をロック状態からリリース状態に動作させる（Ｓ１８０）。複数のローラ６３は、それぞれ、複数の切り欠き部５２から退出する。複数の凸部８２ｓは、複数のローラ６３とそれぞれ接触する状態を維持しながら、複数の切り欠き部５２にそれぞれ進入する。これにより、所定軸１０１の軸方向の近位側から遠位側に向けたピン結合ユニット６１のスライド動作が許容される。第２ピン部材６６Ｂが所定軸１０１の近位側から遠位側に向けてスライドする。検知部７１における検知ピン７３は、バネ部材７５の弾性力によって、所定軸１０１の軸方向の近位側から遠位側に向けてスライドする。

【0080】

ドグ７４がセンサ７２とずれた位置に配置されることによって、検知部７１は、ロック機構４１のリリース状態を検知する（Ｓ１９０）。制御部１２０は、検知部７１においてロック機構４１のリリース状態が検知された場合、以下に説明を続ける工具交換のステップを進行させる。制御部１２０は、検知部７１においてロック機構４１のリリース状態が検知されなかった場合、工具交換のステップの進行を停止し、作業者に対してアラートを発信する。

【0081】

図１および図１２に示されるように、次に、旋回用アクチュエータ９５の駆動（モータ９６の回転）によって、工具交換部２１を９０°旋回させる（Ｓ２００）。工具交換部２１の旋回時、複数のローラ６３は、ベース部材５１（第１表面５１ａ）と接触しながら回転する。工具交換部２１は、アーム部３２が上下方向に延び、第２把持部３１Ｂおよび第１把持部３１Ａがそれぞれ上下に配置される姿勢とされるホームポジションに戻る。以上のステップにより、自動工具交換装置１００による工具交換が完了する。

【0082】

以上に説明した、この発明の実施の形態における自動工具交換装置１００の構造をまとめると、本実施の形態における自動工具交換装置１００は、所定軸１０１の軸方向にスライドするとともに、所定軸１０１を中心に旋回することによって、工具を交換する工具交換部２１を備える。工具交換部２１は、所定軸１０１の周方向に離れて設けられ、各々が工具を把持可能な第１把持部３１Ａおよび第２把持部３１Ｂと、所定軸１０１の軸方向に延びる第１ロックピン４２Ａを含み、所定軸１０１の軸方向に沿った第１ロックピン４２Ａのスライド運動に伴って、第１把持部３１Ａに把持された工具を保持するロック状態と、第１把持部３１Ａに把持された工具を解放するリリース状態との間で動作する第１ロック機構４１Ａと、所定軸１０１の軸方向に延びる第２ロックピン４２Ｂを含み、所定軸１０１の軸方向に沿った第２ロックピン４２Ｂのスライド運動に伴って、第２把持部３１Ｂに把持された工具を保持するロック状態と、第２把持部３１Ｂに把持された工具を解放するリリース状態との間で動作する第２ロック機構４１Ｂと、第１ロックピン４２Ａおよび第２ロックピン４２Ｂを互いに結合し、第１ロック機構４１Ａおよび第２ロック機構４１Ｂの動作時に、所定軸１０１の軸方向に沿ってスライドするピン結合ユニット６１とを有する。自動工具交換装置１００は、所定軸１０１の軸方向におけるピン結合ユニット６１の位置を検知可能な検知部７１をさらに備える。

【0083】

このような構成によれば、検知部７１は、ピン結合ユニット６１の位置の検知を通じて、第１ロックピン４２Ａおよび第２ロックピン４２Ｂの位置を一括して検知することができる。これにより、第１把持部３１Ａおよび第２把持部３１Ｂに把持された工具のロック状態を正確に検知することができる。また、第１ロックピン４２Ａおよび第２ロックピン４２Ｂの位置を別々に検知する場合と比較して、検知部７１を簡易かつコンパクトに構成することができる。

【0084】

また、ピン結合ユニット６１は、第１ロックピン４２Ａおよび第２ロックピン４２Ｂが接続されるプレート部６２と、プレート部６２に取り付けられ、所定軸１０１の周方向に離れて設けられる複数のローラ６３とを含む。自動工具交換装置１００は、所定軸１０１の軸方向においてプレート部６２と対向し、工具交換部２１の旋回時に、複数のローラ６３と接触するベース部材５１をさらに備える。

【0085】

このような構成によれば、所定軸１０１を中心とする工具交換部２１の旋回時、複数のローラ６３が、ベース部材５１と接触しながら回転する。これにより、所定軸１０１を中心とする工具交換部２１の旋回動作を円滑にできる。

【0086】

また、自動工具交換装置１００は、所定軸１０１の軸方向において、ベース部材５１に対してプレート部６２の反対側に配置される駆動プレート８２を有し、第１ロック機構４１Ａおよび第２ロック機構４１Ｂの動作時に、ピン結合ユニット６１に対して所定軸１０１の軸方向に沿ったスライド運動を出力するためのロック用アクチュエータ８１をさらに備える。ベース部材５１には、所定軸１０１の軸方向に貫通する切り欠き部５２が設けられる。駆動プレート８２には、所定軸１０１の軸方向に突出し、所定軸１０１の軸方向において切り欠き部５２と対向する凸部８２ｓが設けられる。第１ロック機構４１Ａおよび第２ロック機構４１Ｂの動作時に、凸部８２ｓおよびローラ６３は、切り欠き部５２を通じて互いに接触する。

【0087】

このような構成によれば、ベース部材５１が、所定軸１０１の軸方向において、プレート部６２および駆動プレート８２の間に設けられる構成においても、工具交換部２１の旋回時には、複数のローラ６３をベース部材５１に接触させ、第１ロック機構４１Ａおよび第２ロック機構４１Ｂの動作時には、複数のローラ６３をそれぞれ複数の凸部８２ｓに接触させる構成を実現することができる。

【0088】

また、工具交換時における所定軸１０１の軸方向に沿った工具交換部２１のスライド運動に伴って、ピン結合ユニット６１は、駆動プレート８２（複数の凸部８２ｓ）および複数のローラ６３が接触する第１位置（図３に示される位置）と、駆動プレート８２（複数の凸部８２ｓ）および複数のローラ６３が離間する第２位置（図６に示される位置）との間で往復移動する。

【0089】

このような構成において、仮に駆動プレート８２の位置の検知を通じて第１ロックピン４２Ａおよび第２ロックピン４２Ｂの位置を検知しようとしても、駆動プレート８２は、ピン結合ユニット６１と一体に結合されていないため、第１ロックピン４２Ａおよび第２ロックピン４２Ｂの位置を検知したことにはならない。これに対して、検知部７１は、第１ロックピン４２Ａおよび第２ロックピン４２Ｂを互いに結合するピン結合ユニット６１の位置を検知するため、第１把持部３１Ａおよび第２把持部３１Ｂに把持された工具のロック状態を正確に検知することができる。

【0090】

また、ピン結合ユニット６１は、プレート部６２から所定軸１０１の半径方向外側に向けて突出するピン部材６６（６６Ａ，６６Ｂ）をさらに含む。検知部７１は、所定軸１０１の軸方向においてピン部材６６（６６Ａ，６６Ｂ）と対向して設けられる。

【0091】

このような構成によれば、検知部７１をベース部材５１と干渉させることなく容易に設置することができる。

【0092】

本実施の形態における自動工具交換装置１００は、所定軸１０１の軸方向にスライドするとともに、所定軸１０１を中心に旋回することによって、工具を交換する工具交換部２１と、所定軸１０１の軸方向において工具交換部２１と対向して配置されるベース部材５１とを備える。工具交換部２１は、所定軸１０１の周方向に離れて設けられ、工具交換部２１の旋回時にベース部材５１と接触しながら回転する複数のローラ６３を有する。

【0093】

このような構成によれば、工具交換部２１の旋回時に、複数のローラ６３がベース部材５１と接触しながら回転するため、工具交換部２１の旋回動作を円滑にできる。

【0094】

また、自動工具交換装置１００は、工具交換部２１に対して所定軸１０１の軸方向に沿ったスライド運動を出力するためのスライド用アクチュエータ９１をさらに備える。工具交換部２１は、複数のローラ６３が取り付けられ、所定軸１０１を中心とするリング形状を有するプレート部６２をさらに有する。スライド用アクチュエータ９１は、所定軸１０１に沿って延び、プレート部６２の内側を挿通され、所定軸１０１を中心に正転方向および逆転方向の回転が可能なスクリュー９３と、スクリュー９３に螺合され、工具交換部２１に接続されるナット９４とを有する。

【0095】

このような構成によれば、所定軸１０１を中心とする正転方向および逆転方向のスクリュー９３の回転がナット９４に伝達されることによって、工具交換部２１を所定軸１０１の軸方向に沿った一方の側および他方の側にスライドさせることができる。

【0096】

また、自動工具交換装置１００は、工具交換部２１に対して所定軸１０１の周方向に沿った回転運動を出力するための旋回用アクチュエータ９５をさらに備える。工具交換部２１は、複数のローラ６３が取り付けられるプレート部６２をさらに有する。プレート部６２には、所定軸１０１の周方向に間隔を開けて設けられ、各々が所定軸１０１の軸方向に貫通する複数のガイドピン孔６４が設けられる。旋回用アクチュエータ９５は、各々が所定軸１０１の軸方向に延び、複数のガイドピン孔６４にそれぞれ配置され、所定軸１０１の周方向に移動が可能な複数のガイドピン９９を有する。

【0097】

このような構成によれば、所定軸１０１の周方向における複数のガイドピン９９の運動がプレート部６２に伝達されることによって、工具交換部２１を所定軸１０１を中心に旋回させることができる。

【0098】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0099】

２１ 工具交換部、３１ 把持部、３１Ａ 第１把持部、３１Ｂ 第２把持部、３１ｐ 爪部、３２ アーム部、４１ ロック機構、４１Ａ 第１ロック機構、４１Ｂ 第２ロック機構、４２ ロックピン、４２Ａ 第１ロックピン、４２Ｂ 第２ロックピン、４３ くさび部、４４ ロックロッド、４５ テーパ部、４６，７５ バネ部材、５１ ベース部材、５１ａ 第１表面、５２ 切り欠き部、６１ ピン結合ユニット、６２ プレート部、６３ ローラ、６４ ガイドピン孔、６６ ピン部材、６６Ａ 第１ピン部材、６６Ｂ 第２ピン部材、７１ 検知部、７２ センサ、７３ 検知ピン、７４ ドグ、８１ ロック用アクチュエータ、８２ 駆動プレート、８２ａ 第２表面、８２ｓ 凸部、８３ ピストンシリンダ、８４ ピストンロッド、８５ シリンダケース、８６ 第２油圧室、８７ 第１油圧室、９１ スライド用アクチュエータ、９２，９６ モータ、９３ スクリュー、９４ ナット、９５ 旋回用アクチュエータ、９７ 第１歯車、９８ 第２歯車、９９ ガイドピン、１００ 自動工具交換装置、１０１ 所定軸、１０６ 揺動軸、１２０ 制御部、Ｔａ 第１工具、Ｔｂ 第２工具。

【要約】

【課題】第１把持部および第２把持部に把持された工具のロック状態を正確に検知することが可能な自動工具交換装置、を提供する。
【解決手段】自動工具交換装置は、工具交換部２１を備える。工具交換部２１は、第１把持部３１Ａおよび第２把持部３１Ｂと、第１ロックピン４２Ａのスライド運動に伴ってロック状態およびリリース状態の間で動作する第１ロック機構４１Ａと、第２ロックピン４２Ｂのスライド運動に伴ってロック状態およびリリース状態の間で動作する第２ロック機構４１Ｂと、第１ロックピン４２Ａおよび第２ロックピン４２Ｂを互いに結合し、第１ロック機構４１Ａおよび第２ロック機構４１Ｂの動作時に、所定軸１０１の軸方向に沿ってスライドするピン結合ユニット６１とを有する。自動工具交換装置は、所定軸１０１の軸方向におけるピン結合ユニット６１の位置を検知可能な検知部７１をさらに備える。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】