JPH02109650A - マシニングセンタ用ハンドリングツール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野コ 本発明は、マシニングセンタ用ハンドリングツールに関
するものである。 ［従来の技術］ 従来、マシニングセンタの主軸に自動工具交換装置で装
着されるものとしては、切削工具の他に、のワーク等の
寸法を測定するセンサや清掃用の工具などがある。 〔発明が解決しようとする課題］ ところで、近年多品種少量生産の傾向が著しく、機械加
工の無人化を図る場合、多品種のワークを連続して加工
することが要求されてきている。このため、たとえばワ
ーク固定用の治具をマシニングセンタのテーブルに設置
しておいて、該治具にロボット等でワークを供給する場
合には、治具の所定の位置の部品を組み換えることによ
って、該治具に固定するワークの種類を増やすことがで
きる。そして、この場合、マシニングセンタの主軸にロ
ボットハンドの機能を有するものを備えることができれ
ば、既にマシニングセンタにはテーブルに対する主軸の
位置を３次元空間で移動する機能を有しているから゛、
その分、他のロボットを使って上記部品の組み換えを行
う場合に比べて、設備費用の低減を図ることができる。

【課題を解決するための手段］ 本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、自
動工具交換装置により把持されるとともに主軸に設置可
能な基端部を有し、この基端部の先端側には把持手段ま
たは係合手段が設けられているものである。 ［作用］ 本発明におけるマシニングセンタ用のハンドリングツー
ルは、通常マシニングセンタのツールマガジンに格納さ
れていて、部品の組み換え等により必要に応じて、自動
工具交換装置によりツールマガジンから取り出されて、
主軸に取り付けられる。 また、主軸に取り付けられた状態において、把持手段ま
たは係合手段の位置は、マシニングセンタのテーブルに
対して３次元空間で精密に設定される。 このため、把持または係合した部品を所定の位置に正確
に移動して、たとえば精密に嵌合する穴に挿入すること
なども可能になり、また、主軸の回転動作を利用してね
じを締めたり、緩めたりすることもできる。 ［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第９８０を参照
して説明する。 第３図において、ｌはマシニングセンタのテーブルであ
り、このテーブル１はテーブル割出機構（図示せず）に
より細心を中心にして旋回可能になっている。そして、
このテーブル１上には、治具本体２が載置されている。 治具本体２は、テーブル１上に載置された底板３と、こ
の底板３に垂直に立設された側壁部４とによって構成さ
れている。側壁部４は、底板３上に平行に対置された一
対の横板５と、これら横板５の後側の側縁部５１．５１
を連結する後板６と、前記左右の横板５の前側の側縁部
５ｂ、５ｂを連結し、これら横板５．５の外側側面間の
寸法より幅広の前板７とによって構成されている。そし
て、治具本体２は、底板３、横板５、後側６および前板
７により溶接で一体に形成されている。 このように形成された治具本体２は、テーブルｌの上面
に載置された状態で、底板３がボルト（図示せず）でテ
ーブル１に固定されている。なお、上記治具本体２は、
テーブルｌに直接に固定する代わりに、テーブルｌ上に
搬出入されてそれに固定されるパレット上に取り付ける
ようにしてもよい。そして、左右の横板５および前板７
の外側面は、治具本体２がテーブル１上に固定された状
態において、該テーブルｌを有するマシニングセンタに
よて機械加工され、横板３に機械加工面５ｃが形成され
、また前板７に機械加工面７１が形成され、これにより
テーブルｌの上面に対する横板５および前板７の垂直度
の向上が図られている。 また、上記前板７の機械加工面７ａには、ワークを設置
するためのワーク設置ブロック（位置決め部材設置部）
８がボルト（図示せず）によって固定されている。 ワーク設置ブロック８は、四角形状の厚板によって形成
されたものであり、厚さ方向の前面８１および後面８ｂ
が精度良く平行に加工されている。 そして、該ワーク設置ブロック８の前面８ａには、後述
する座面位置決め部材２７および上下位置決め部材２８
を支持するための支持孔８ｃが形成されている。支持孔
８ｃは、断面が円形で、前面８１に対して垂直に形成さ
れている。また、ワーク設置ブロック８の中心部には、
第４図に示すように、テアプル１と平行に、かつワーク
設置ブロック８の後面８ｂに平行にシリンダ穴８ｄが形
成されている。このシリンダ穴８ｄは、ワーク設置ブロ
ック８の図中右側の端面８ｃから所定の深さに形成され
たものであり、該シリンダ穴８ｄの左側には該シリンダ
穴８ｄに軸心が一致されて小径のロッド挿通孔８ｆが形
成されている。また、上記シリンダ穴８−には、ピスト
ン９が軸方向移動自在に嵌合されており、該シリンダ穴
８ｄの右側の開口端部には盲栓１０が嵌合されて固定さ
れている。そして、盲栓ｌＯにより、シリンダ穴８ｄの
ヘッド側が閉塞されるように構成されている。他方、ロ
ッド挿通孔８１には上記ピストン９に連結されたピスト
ンロッド１１が軸方向移動自在に挿通されており、該ロ
ッド挿通孔８ｆの内周面の中間位置には、内径が拡径さ
れてグリス溜まり８１が形成されている。そして、ピス
トンロッド１１は、その先端部がワーク設置ブロック８
の図中左側の端面８ｈから突出されて、案内ブロック１
２によって支持されたサイドクランパブロック１３に連
結されている。 案内ブロック１２は、四角形状の厚板にアリ溝１２１が
形成されたものであり、該アリ溝１２１の中心線をピス
トンロッド１１の軸心に一致さて、前記前板７の機械加
工面７ａにボルト（図示せず）で固定されている。 サイドクランパブロック１３は、四角柱状に形成された
ものであり、その長手方向をテーブル１に直交する方向
に向け、かつ一つの外周面を前板７の機械加工面７１に
平行に対面させて、案内ブロック１２に支持されており
、前記機械加工面７１に対面する側の外面には、案内ブ
ロック１２のアリ溝１２ｍに精密に嵌合するダブテール
状の突出部１３ａが形成されている。また、サイドクラ
ンパブロック１３には、長手方向（図面に直交する方向
）に等間隔に、３つのオーバヘッドクランパ用シリンダ
穴１３ｋが形成されている。このシリンダ穴１３ｂは、
サイドクランパブロック１３の前面１３ｃから所定の深
さに形成されたものであり、該シリンダ穴１３ｂにはオ
ーバヘッドクランパ用ピストン１４が軸方向に移動自在
に嵌合され、該ピストン１４には前面１３ｃから前側に
突出するオーバヘッドクランパ用ピストンロッド１５が
ボルト１６によって連結されている。また、シリンダ穴
１３ｂの開口部には、ピストンロッド１５を挿通させて
、該シリンダ穴１３ｂの開口部を閉塞するロッドカバー
１７が設けられている。 また、ピストンロッド１５には、その先端部に、オーバ
ヘッドクランパ１８を着脱自在に支持するためのオーバ
ヘッドクランパ支持ｓ１９が一体に形成されている。オ
ーバヘッドクランパ支持部１９は、第４図ないし第５図
に示すように、直方体の一つの面がピストンロッド１５
の軸心に直交するように形成されたものであり、先端面
１９１には、内部が長方形状に拡大したＴ４１９ｂが一
側面から他側面に貫通するようｌ；形成されている。 さらに、オーバヘッドクランパ支持部１９には、Ｔ溝１
９ｂの底面部にボールプランジャ２０が螺合されて埋め
込まれている。 ボールプランジャ２０は、外周にねじが切られた筒体の
一端から鋼球２１の一部がバネ２２で付勢されて突き出
されたものであり、前記オーバヘッドクランパ支持部１
９に取り付けられた状態においては、鋼球２１の一部が
、バネ２２で付勢されてＴ溝１９ｂの底面から突出する
ようになっている。また、ボールプランジャ２０は、前
述したワーク設置ブロック８にも、鋼球２１の一部が支
持孔８Ｃの内周面から突出するように設けられている。 また、オーバヘッドクランパ１８は、長方形状に形成さ
れた板状体の先端部近傍に直方体状に膨出する膨出部が
形成されたものであり、その基端部１８１が前記オーバ
ヘッドクランパ支持部１９のＴ溝１９ｂ内の長方形状に
膨張された部分に嵌合するように形成されており、また
基端部１ｇｍの先端側が段部１８ｂを経て厚さが増加さ
れ、その先端側が前述のように直方体状に膨出され、こ
の膨出部が該オーバヘッドクランパ１８の被把持部１８
ｃとなっている。さらに、基端部１８ａの底面１８ｄに
は、該基端部１８ｓをＴ溝１９ｂ内に挿入して、段部１
８ｂがオーバヘッドクランパ支持部１９の側面に当接す
る状態において、前記ボールプランジャ２０の鋼球２１
の位置に、該鋼球２１が嵌まる円錐状の凹部１８ｅが形
成されている。 一方、被把持部１８ｃの側面１８ｆ、１８ｆには、オー
バヘッドクランパ１８の長手方向に平行に延びる把持溝
１８ｇが形成されており、また、被把持部１８ｃの上面
１８ｈには、その中心部に円錐状の位置決め穴１８ｉが
形成されている。 また、前記サイドクランパブロック１３の前面１３ｃに
は、オーバヘッドクランパ支持部１９のＴ溝１９ｂの露
出する側面に接して該Ｔ溝１９ｂの方向をテーブルｌの
上面と平行な方向に維持する回転防止部材２３が設けら
れており、また、サイドクランプブロック１３のワーク
設置ブロック８側の側面には、該ワーク設置ブロック８
に供給されたワークＷに接触して該ワークを図中右側に
押圧するための押圧部材２４（第４図参照）が設けられ
ている。 そして、ワーク設置ブロック８の図中右側には、第４図
に示すように、サイドクランパブロック１３に平行に対
向されて、サイド支持ブロック２５が設けられている。 サイド支持ブロック２５は、四角柱状に形成されたもの
であり、長手方向をテーブルに直交する方向に向けられ
、図中左側の側面をワーク設置ブロック８の右側の端面
８ｅに接して前板７の機械加工面７！にボルト（図示し
せず）で固定されている。このサイド支持ブロック２５
には、その長手方向の上下２位置にシリンダ機構が構成
されており、該サイド支持ブロック２５の前面２５１か
らサイドクランパブロック１３に設Ｃすられたものと同
一のピストンロッド１５が伸縮自在に突出されている。 そして、ピストンロッド１５の先端部のオーバヘッドク
ランパ支持部１９には、オーバヘッドクランパ１８が取
り付けられるようになっている。また、サイド支持ブロ
ック２５の前面２５１には、オーバヘラ１：クランパ支
持部１９のＴ溝１９ｂの方向をテーブル↓の上面に平行
な方向に維持するための回転防止部材２３が設けられて
いる。さらに、サイド支持ブロック２５には、そのサイ
ドクランパブロック１３に対面する側の側面２５ｂに、
前面２５ａから前板７の機械加工面７ａに直交する方向
に延びるアリ溝２５ｃが形成されている。そして、アリ
溝２５ｃには、その底面の幅方向の中央部でかつ前面２
５ｍの近傍位置に、該底面に鋼球２１の一部が突出する
ようにポールプランジャ２０がＷＩＣすられている。ま
た、アリ溝２５ｃには、サイドクランパブロック１３の
押圧部材２４によって押圧されたワークＷを保持する受
は金具２６が摺動自在に嵌合されている。 受は金具２６は、第３図ないし第４図に示すように、四
角形状の板状体の一方の面に、サイド支持ブロック２５
のアリ溝２５ｃに摺動自在に嵌合するダブテール状の突
出部２６！が形成され、他方の面の中心に、突起２６ｂ
が形成され、前記アリ溝２５ｃに摺動する方向に対して
直交する方向の端面に、該受は金具２６の被把持部２６
ｃが形成されている。被把持部２６ｃは、前記オーバへ
ッドクランバ１８の被把持部１８ｃと同じ形状に形成さ
れたものである。そして、ダブテール状の突出部２６！
の底面には、該突出部２６！をアリ溝２５ｃに嵌合して
、受は金具２６をワーク設置ブロック８の前面８！に当
接させた状態において、ポールプランジャ２０の鋼球２
１の位置に、該鋼球２１の一部が嵌まる円錐状の凹部２
６ｄが形成されている。 また、前記ワーク８置ブロツク８に形成された支持孔８
Ｃには、該ワーク設置ブロック８に供給されたワークＷ
の基準座となる座面位置決め部材２７およびワークＷの
上下方向の位置決めを行う上下位置決め部材２８が嵌合
されて設置されるようになっている。 座面位置決め部材２７は、第６図に示すように、円柱の
一端近傍に、四角柱状に膨出する被把持部２７！を形成
したものであり、該被把持部２７１の一端側の円柱部２
７ｂの端面が軸心に直交する座面２７ｃとなっており、
肪被把持部２７ａの他端側の円柱部２７ｄが前記支持孔
８Ｃに精密に嵌合するように形成されている。そして、
一端側の円柱部２７ｂの座面２７ｃには、その中心に円
錐状の位置決め穴２７ｅが形成されており、また、他端
側の円柱部２７ｄには、該円柱部２７ｄを支持孔８ｃに
挿入して、被把持部２７１をワーク設置プロ”ツク８の
前面８１に当接させた状態において、ポールプランジャ
２０の鋼球２１の位置に、該鋼球２１の一部が嵌まる円
錐状の凹部２７ｈが形成されている。さらに、他端側の
円柱部２７ｄの先端部外周には、円錐状の面取面２７ｆ
が形成されている。 また、上記被把持部２７１は、上下に位置する側面の間
隔およびそれらの側面に形成された把持溝２７ｇの幅、
深さが前記オーバヘッドクランパ１８の被把持部１８ｃ
のものと同一の形状に形成されている。 上記のように形成された座面位置決め部材２７としては
、一端側の円柱部２７ｂの被把持部２７！から座面２７
ｃまでの高さが種々異なるものが複数製作されている。 一方、上下位置決め部材２８は、第７図に示すように、
前記支持孔８ｃに精密に嵌合する径の小径円柱部２８＆
と、この小径円柱部２８１の一端側に軸心が一致されて
該小径円柱部２８１より大径に形成された大径円柱部２
８ｂとにより一体に形成されたものであり、大径円柱部
２８ｂ−の端面２８ｃの中心には、円錐状の位置決め穴
２８４が形成され、該大径円柱部２８ｂの局面には、そ
の上下位置に、オーバヘッドクランパ１８の被把持部１
８ｃに形成された把持溝１８ｓと方向、輻および上下の
間隔が等しく形成された把持溝２８ｅが設けられている
。また、小径円柱部２８１の外周面には、該小径円柱部
２８ａを支持孔８Ｃに挿入して、大径円柱部２８ｂをワ
ーク設置ブロック８の前面８１に接触させた状態にＶい
て、ポールプランジャ２０の鋼球２１の位置に、該鋼球
２１の一部が嵌まる円錐状の凹部２８１が形成され、該
小径円柱部２８ａの端部外周には円錐状の面取面２８ｓ
が形成されている。 上記のように形成された上下位置決め部材２８としては
、大径円柱部２８ｂの径の異なるものや、把持溝２８ｅ
に直交して軸心に平行な面取部２８ｋ（第４図の上下位
置決め部材２８を参照）を有し該面取部２Ｂｋから軸心
までの寸法が種々異なるものが複数製作されている。 また、前記左右の横板５．５には、第３図ないし第４図
に示すように、それぞれの機械加工面５Ｃに、オーバヘ
ッドクランパ１８、受は金具２６、座面位置決め部材２
７および上下位置決め部材２８を格納するための格納ブ
ロック２９が設けられている。 格納ブロック２９は、平板状の厚板で形成されたもので
あり、該格納ブロック２９には、座面位置決め部材２７
の他端側の円柱部２７ｄや上下位置決め部材２８の小径
円柱部２８！を嵌合して保持するための保持孔２９畠が
形成されているとともに、オーバヘッドクランパ１８を
保持するためのオーバヘッドクランパ保持体３０および
受は金具２６を保持するための受は金具保持体３１が設
けられている。 マタ、マシニングセンタには、上記オーバヘッドクラン
パ１ｇ、受は金具２６、座面位置決め部材２７および上
下位置決め部材２８を把持して移動する道具として、ハ
ンドリングツール４１が設けられている。 ハンドリングツール４１は、第１図ないし第２図に示す
ように、基端部がプルスタッド４２とシャンク部４３と
ＡＴＣ（自動工具交換装置）把持部４４とにより構成さ
れており、通常、図示しないマシニングセンタのツール
マガジンに格納されており、使用時に、同じく図示しな
いＡＴＣによって主軸Ｓに取り付けられるようになって
いる。 また、ＡＴＣ把持部４４の先端側には拡径されたフラン
ジ部４５が形成されており、該７ラング部４５の先端面
にはシャンク部４３に軸心が一致されて円柱状の凸部４
５ｍが形成されている。そして、フランジ部４５の先端
には、凸部４５畠の外周面に、内周面が精密に嵌合して
シャンク部４３に軸心が一致されたシリンダチューブ４
６が設けられている。 シリンダチューブ４６には、その基端部の外周部に、該
外周部の一部が半径方向に膨出する膨出部４６ａが形成
されており、この膨出部４６！には、該シリンダチュー
ブ４６内の凸ｓ４５！の先端面の部分に通じる流路４６
ｂが形成されている。また、膨出部４６直には、マシニ
ングセンタの主軸ハウジングＨに形成されたエアー供給
孔Ｈ１に対向する位置に、流路４６ｂから主軸ハウジン
グＨ側の側面４６ｃに通じ、かつシリンダチューブ４６
の軸心と平行に延びるエア一連絡孔４６ｄが形成されて
いる。そして、エア一連絡孔４６ｄには、ハンドリング
ツール４１を主軸Ｓに締結した状態において、主軸ハウ
ジングＨのエアー供給孔Ｈ１と該エア一連絡孔４６ｄと
を接続するコネクタ４７が設けられている。 コネクタ４７は、円筒状に形成されたものであり、その
基端部には前記膨出部４６ｓのエア一連絡孔４６ｄに嵌
合する嵌合筒部４７ｓが形成され、この嵌合筒部４７１
の先端側には７ラング部４７ｂが形成されている。そし
て、このコネクタ４７は、７ラング部４７ｂがギルト４
８で膨出部４６１に連結されて固定されている。また、
コネクタ４７の先端面４７ｃは、ハンドリングツール４
１を主軸Ｓに締結した状態で、前記エアー供給孔Ｈ１が
開口する主軸ハウジングＨの端面Ｈ２に、密接に押圧す
るように、軸心に対して垂直に形成されている。 コネクタ４７の固定されたシリンダチューブ４６は、ポ
ルト４９によってＡＴＣ把持部４４の７ラング部４５に
連結されており、また、該シリンダチューブ４６からフ
ランジ部４５に打ち込まれた平行ピン５０直によって、
該ＡＴＣ把持部４４に対する軸心周りのずれが防止され
ている。 また、シリンダチューブ４６内には軸方向移動自在にピ
ストン５１が嵌合され、このピストン５１には、その先
端面の軸心にピストンロッド５２が連結されている。ピ
ストンロッド５２は、その先端が円錐状にとがった形状
になっている。 さらに、シリンダチューブ４６の先端側には、該シリン
ダチューブ４６の軸心に一致されて把持部材５３が設け
られている。 把持部材５３は、円柱部５３１の先端側に、該円柱部５
３！に軸心が一致された四角柱状の角柱部５３ｂが形成
され、この角柱部５３ｂの図中上下位置に上下の周面か
ら先端側に平行に延び・る把持壁部５３ｃが形成され、
これら上下の把持壁部Ｓ３ｃの先端に、該先端部同士が
対向する方向に突出する把持突部５３ｄが形成されたも
のである。 そして、上記円柱部５３１の基端部には、７ラング部５
３ｅが形成されており、該フランジ部５３ｅの基端側か
前記シリンダチューブ４６に精密に嵌合する基準円筒部
５３ｆとなっている。また、円柱部５３１の内部には、
長手方向の中央部から基端側に、上記基準円筒部５３（
に軸心が一致された大径孔部５３ｇが形成され、この大
径孔部５３ｇの先端側には、該大径孔部５３ｇに軸心が
一致されて、角柱部５３１＋の先４ｉｌ側に貫通する小
径孔部５３ｈが形成されている。さらに、把持突部５３
ｄは、前記オーバヘッドクランパ１８、受は金具２６、
座面位置決め部材２７および上下位置決め部材２Ｂのそ
れぞれに共通する形状の把持溝１Ｂｇ。 ２７ｇ、２８ｅに一定の隙間をもって係合するように形
成されている（ただし、第１図においては、座面位置決
め部材２７を把持した状態を示している）。また、上記
小径孔部５３ｈ内の基端部と先端部には、前記ピストン
ロッド５２を軸方向に摺動自在に支持するための滑り軸
受５４が嵌合されて固定されている。 上記のように構成された把持部材５３は、基準円筒部５
３ｆをシリンダチューブ４６の内周面に嵌合して、フラ
ンジ部５３ｅをボルト５５で該シリンダチューブ４６に
連結することによって、該シリンダチューブ４６に固定
されている。また、把持部材５３は、該把持部材５３の
７ラング部５３ｃからシリンダチューブ４６に打ち込ま
れた平行ビン５０ｂによって、聰シリンダチューブ４６
に対する軸心周りのずれが防止されている。そして、把
持部材５３内の大径孔部５３ｇの先端側の段部５３ｉと
ピストン５１との間には、該段部５３１とピストン５１
によって付勢された状態のコイルスプリング５６が設け
られている。 次に、上記のように構成された装置の作用を説明する。 異なるワークＷが供給される場合には、供給されるワー
クＷの情報（たとえば、第９図の（ａ）ないしくｄ）に
示すようにワークＷによって、座面の高さや、クランプ
面の高さの異なるものが種々あり、これらの情報がマシ
ニングセンタのコンピュータに入力されている）に合わ
せて、オーバヘッドクランパ１８、受は金具２６、座面
位置決め部材２７および上下位置決め部材２８を格納ブ
ロック２９から選んでオーバヘッドクランパ支持部１９
やワーク設置ブロック８等に設置し、ワークＷが治具本
体２に装着可能にする。 この場合、まず、ツールマガジンに格納されたハンドリ
ングツール４１をＡＴＣにより主軸Ｓに設置する。テー
ブルｌを旋回して、治具本体２の前板７の機械加工面７
１を主軸Ｓに直交する方向に向かせる。そして、前のワ
ークＷに対して座面の高さ、クランプ面の高さ等の寸法
の異なる位置のオーバヘッドクランパ１８、受は金具２
６、座面位置決め部材２７または上下位置決め部材２８
の部品を把持して取り出す。それからテーブルｌを左ま
たは右に９０″旋回して、格納ブロック２９を主軸Ｓに
直交する方向に向け、把持した部品を該部品に応じて決
められた該格納ブロック２９の所定の位置に格納する。 そして、この位置で、次のワークＷの寸法にあったオー
バヘッドクランパ１８等の部品を、ハンドリングツール
４１で把持して格納ブロック２９から取り出し、再びテ
ーブル１を９０＠旋回して前板７の機械加工面７１を主
軸Ｓに直交する方向に向ける。そして、把持した部品を
オーバヘッドクランパ支持部１９等に装着する。上記の
ような動作を繰り返えすことによって、次のワークＷが
装着可能になるようにする。そして、装着可能になった
後は、ＡＴＣによって、ハンドリングツール４１を主軸
Ｓからツールマガジンに移動する。 また、ハンドリングツール４１で、第１図に示すように
、たとえば座面位置決め部材２７を把持するには、該ハ
ンドリングツール４１の先端の把持突部５３ｄを、被把
持部２７ｍの把持溝２７ｇの側方に位置させ、この状態
で、把持突８６３４が把持溝２７ｇに嵌まるように、テ
ーブルｌを左右方向に移動する。そして、主軸ハウジン
グＨのエアー供給孔Ｈ１からエアーを吐出させ、該エア
ーをハンドリングツール４１内のピストン５１のヘッド
側に供給する。そうすると、ピストン５１が先端側に移
動し、円錐状にとがったピストンロッド５２の先端が同
じく円錐状に形成された位置決め孔２７ｅに嵌合する。 これにより、座面位置決め部材２７は、把持突部５３ｄ
とピストンロッド５２とによって把持されるとともに、
ハンドリングツール４１の軸心に一致される。さらに、
座面位置決め部材２７の主軸Ｓに対する前後方向の位置
が、把持突部５３４の位置によって確定される。 また、上記のように把持される座面位置決め部材２７は
、ワーク設置ブロック８の支持孔８Ｃに、主軸Ｓやテー
ブル１の動作によって移動され、該支持孔８ｃに挿入さ
れたり、引き抜かれたりする。 そして、挿入された際には、被把持部２７ｇがワーク設
置ブロック８の前面８ａに当接した位置で、該被把持部
２７に形成された円錐状の凹部２７ｋにポールプランジ
ャ２０の鋼球２１が嵌まり、該座面位置決め部材２７が
確実にワーク設置ブロック８に保持される。また、格納
ブロック２９の保持孔２９ａに挿入された場合も、同様
にポールプランジャ２０によって確実に保持される。ま
た、上下位置決め部材２Ｂも上記と同様にして、支持孔
８ｃや保持孔２９為に挿入され、ポールプランジャ２０
によって確実に保持される。ただし、オーバヘッドクラ
ンパ１Ｂの場合は、オーバヘッドクランパ支持部１９や
オーバヘッドクランパ保持体３０に挿着された状態にお
いて、ポールプランジャ２０で確実に保持され、受は金
具２６はアリ溝２５ｃに挿着された状態において、ポー
ルプランジャ２０で確実に保持される。 また、上記ハンドリングツール４１からたとえば座面位
置決め部材２７を取り外すには、マシニングセンタにお
いて、エアー供給孔Ｈ１へのエアーの供給を止めるとと
もに、該エアー供給孔Ｈ１を大気に解放する。そうする
と、ハンドリングツール４１内のピストン５１のヘッド
側の圧力が大気圧まで低下し、コイルスプリング５６の
付勢力によって、該ピストン５１が凸部４５ｍの先端面
に当接するまで移動する。これにより、ピストンロッド
５２の先端が座面位置決め部材２７の位置決め孔２７ｅ
から抜は出る。そして、テーブルｌを左右方向に移動さ
せて、座面位置決め部材２７の把持溝２７ｇから把持突
部５３−を抜く。 上記のようにして、ハンドリングツール４１でワーク固
定用の治具を構築した後は、第８図に示すように、加工
ラインに配備されているロボットＲによりワークＷをワ
ーク設置ブロック８に装着する。 ワークＷを装着する際には、まずワーク設置ブロックＢ
内のピストン９（第４図参照）のヘッド側に圧油供給孔
８ｇから圧油を供給して、ピストン９を図中左側に移動
させ、これにより、サイドクランパブロック１３を左側
に移動させて、サイドクランパブロック１３とサイド支
持ブロック２５との間の寸法を広げる。同時に、サイド
クランパブロック１３内のピストン１４のヘッド側に圧
油供給孔１３ｄから圧油を供給して、ピストン１４を前
側に移動して、オーバヘッドクランパ１８の底面１８ｄ
とワーク設置ブロック８の前面８１との間の寸法も広げ
る。また、同様にして、サイド支持ブロック２５側のピ
ストンロッド１５も駆動して、該サイド支持ブロック２
５側のオーバヘッドクランパ１８の底面１８４とワーク
設置ブロック８の前面８！との間の寸法も広げる。 この状態で、ロボットＲによって、ワークＷをワーク設
置ブロック８の前面８ａに向けて前進させ、該ワークＷ
を座面位置決め部材２７に接近させる。この際、ワーク
Ｗは左右に設置されたオーバヘッドクランパ１Ｂの間を
通って前進する。そして、座面位置決め部材２７の近傍
で前進を止め、次いで、ロボットＲでワークＷを右側に
移動して、該ワークＷの右端を受は金具２６の突起２６
ｂの近傍に位置させる。これにより、ワークＷの右端の
クランプ面が右側のオーバヘッドクランパ１８の下側に
位置するようになる。この状態でロボットＲによるワー
クＷの把持力を脱力状態にした後、再びワークＷを前進
させ、該ワークＷの底面を座面位置決め部材２７に軽く
当てる。ついで、ワークＷを下降させて、該ワークＷの
図中下側の面を上下位置決め部材２８に当接させる。こ
れにより、ワークＷの上下方向の位置が確定される。こ
のように、ロボットＲによってワークＷを設置したら、
ワーク設置ブロック８内のピストン９のロッド側に圧油
供給孔８ｂから圧油を供給して、該ピストンを右側に移
動させ、これによりサイドクランパブロック１３を右側
に移動させる。そうすると、ワークＷが押圧部材２４と
受は金具２６とによって挟まれて固定さ′れた状態にな
るとともに、該ワークＷの左右方向の位置が確定された
状態になる。 また、上記動作によって、ワークＷの左端のクランプ面
が左側のオーバヘッドクランパ１８の下側に位置するよ
うになる。次に、サイドクランパブロック１３内のピス
トン１４のロッド側に圧油供給孔１３ｅから圧油を供給
して、オーバヘッドクランパ１８をワーク設置ブロック
８側に移動させ、ワークＷを該オーバヘッドクランパ１
８で座面位置決め部材２７に押圧させる。また、同様に
して、サイド支持ブロック２５側のピストンロッド１５
も駆動して、該サイド支持ブロック２５側のオーバヘッ
ドクランパ１８でもワークＷを座面位置決め部材２７に
押圧させる。このようにしてワークＷを固定する。上記
のようにして、ワークＷを固定した、ロボットＲによる
ワークＷの保持状態を解除して、該ロボットＲを後退さ
せる。以上により、ワークＷのワーク設置ブロック８へ
の装着が完了する。 また、ワーク設置ブロック８からワークＷを取り外す場
合には、まずロボットＲでワークＷを脱力状態に把持し
、この状態で、サイドクランパブロック１３内のピスト
ン１４のヘッド側に、圧油供給孔１３ｄから圧油を供給
し、該ピストンロッド１５を前側に移動させる。同様に
して、サイド支持ブロック２５側のピストンロッド１５
も前側に移動させる。これにより、オーバヘッドクラン
パ１Ｂと押圧部材２４によるワークＷの固定状態を解除
する。この後は、ワークＷの装着時と逆のの順番で、該
ワークＷを取り出す。 上記のように構成された装置においては、ワークＷの位
置を出したり、該ワークＷを固定したりする座面位置決
め部材２７やオーバヘッドクランパ１８等の部品を、格
納ブロック２９の部品と取り替えることによって、形状
の異なる種々のワークＷをワーク設置ブロック８に装着
することができる。しかも、上記座面位置決め部材２７
等の部品を、主軸Ｓに装着されたハンドリングツール４
１で把持して取り替えることができる。このため、−式
のワーク固定用治具で多品種のワークＷをマシニングセ
ンタの加工位置に無人で設置可能になる。 したがって、複数のパレットのそれぞれに専用のワーク
固定用治具を搭載して、該パレットごとワークを工作機
械に供給する従来の方式に比べて、パレット等を準備す
る広い空間が必要なく、狭い空間内で加工の自動化を図
ることができという利点がある。しかも、複数のパレッ
ト、複数のワーク固定用治具およびパレット交換機等が
必要ないので、設備費用の削減を図ることができる。 また、当初加工が予測し得ないような形状のワークＷで
も、座面位置決め部材２７等の比較的小さな部品を新た
に製作するだけで、該ワークＷを治具本体２に設置にす
ることが可能になるから、たとえば設計変更によって、
ワークＷの形状が変化するような場合でも、少ない費用
で迅速に該設計変更に対処することができる。このため
、従来に比べて、設計変更等の予測し得ない事態に対し
ても、生産計画に変更の恐れが少なくなる。 さらに、マシニングセンタにおいては、テーブルｌに対
する主軸Ｓの位置が３次元で高精度に割り出されるから
、ハンドリングツール４１により座面位置決め部材２７
等を正確に位置決めすることができる。したがって、高
精度のワーク固定用治具を構築することができる。 なお、上記実施例においては、ハンドリングツール４１
として、座面位置決め部材２７等を把持する構造のもの
を示したが、さらに複雑な形状のものを把持するものな
ど他の機能を有するハンドリングツールを多数ツールマ
ガジンに格納しておいて、複雑な作業を行うことのでき
るロボットとしての機能をマシニングセンタに付加して
もよい。 また、ハンドリングツールを、座面位置決め部材２７等
の組み換え用として用いたが、この他にも、パレットに
取り付けられて搬入されてきた複数の部品の、加工後の
組み立て用として用いてもよい。この場合、部品を組み
立てた上で次工程に渡すことができ、マシニングセンタ
に組み立て工程を集約することができる点で有利である
。 【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれば、自動工具交換装
置により把持されるとともに主軸に設置可能な基端部を
有し、この基端部の先端側には把持手段または係合手段
が設けられているから、前記主軸に取り付けられた状態
において、把持手段または係合手段の位置を、マシニン
グセンタのテーブルに対して３次元の空間で精密に設定
することができる。このため、把持または係合した部品
を所定の位置に正確に移動して、たとえば精密に嵌合す
る穴に挿入することなどもできる。 したがって、ロボットを用いることなく、部品の組み換
え等を行うことができ、しかも３次元空間の移動機能が
マシニングセンタに備わっているから、その分ロボット
を用いる場合に比べて設備費用の低減を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図はハンドリングツールの要部断面図、第２図
は第１図の■矢視図、第３図はワーク固定用治具の斜視
図、第４図は第３図の■矢視図、第５図は第３図のＶ矢
視図、第６図は座面位置決め部材の斜視図、第７図は上
下位置決め部材の斜視図、第８図はワーク固定用治具に
ワークを供給する際の説明図、第９図の（ａ）ないしく
ｄ）は各種ワークの形状を示す斜視図である。 ４２・・・・・・ゾルスタッド、 ４３・・・・・・シャンク部、 ４４・・・・・・ＡＴＣ把持部、 ４６・・・・・・シクンダチューブ、 ５１・・・・・・ピストン、 ５２・・・・・・ピストンロッド、 ５３・・・・・・把持部材、 ５３ｃ・・・・・・把持突部、 Ｓ・・・・・・主軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自動工具交換装置により把持されるとともに主軸に設置
   可能な基端部を有し、この基端部の先端側には把持手段
   または係合手段が設けられていることを特徴とするマシ
   ニングセンタ用ハンドリングツール。