JPH048172B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 産業上の利用分野 本発明は、マシニングセンタ等の工作機械に工
具を供給するための工具貯蔵供給装置に関する。

(b) 従来の技術 従来、この種の工具貯蔵供給装置としては、ド
ラム形の工具マガジン、チエーン式工具マガジン
等が知られていたが、いずれも貯蔵供給できる工
具の数が数十本が限度であつた。

(c) 発明が解決しようとする問題点 しかし、最近、工作機械による加工は、無人状
態で行う方式が普及しつつあり、そうした場合
に、数多くの種類のワークの加工を行うために
は、工作機械に供給すべき工具の数が極めて多く
なり、従来の数十本程度の工具供給本数では、適
正な加工動作の実行が不可能となる不都合が有つ
た。

そこで、ドラム形の工具マガジンを複数個設
け、それ等マガジンを工作機械に対して交換しな
がら、多数の工具の貯蔵を可能にしたものや、チ
エーン式工具マガジンにおいては、チエーンを延
長して多数の工具を貯蔵し得るようにしたもの、
更には複数のチエーン式工具マガジンを並列に設
けたもの等種々の貯蔵方式が考案されたが、工具
の工作機械への供給時間が長くなつたり、設置ス
ペースが大きくなる等の問題点も多く、百本〜数
百本の工具の供給用としては余り実用的とは言え
なかつた。

また、工具を立体的に設けられた収納棚に収納
しておき、工具を工具搬送ロボツトで搬送する方
式も有つたが、この方式では、棚に収納された工
具の取り出し、収納に際して、ロボツトと隣接す
る工具との間の干渉を避ける必要が有るために、
余りに高密度の工具収納が出来ず、数百本の工具
を収納するためには、その設置スペースが増大す
る欠点が有つた。

本発明は、前述の欠点を解消すべく、工具と該
工具の受け渡し搬送手段との間の干渉の発生を未
然に防止しつつ、多数の工具を高密度、従つて狭
いスペースで収納することが出来る工具貯蔵供給
装置を提供することを目的とするものである。

(d) 問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、フレームを有し、前記フレー
ムにガイド手段を設け、前記ガイド手段に、複数
の帯状板のツールラツクを移動自在に設けると共
に、該ツールラツクに工具を収納し得る複数のツ
ールポケツトを前記ツールラツクの長手方向に配
列して設け、更にそれ等ツールラツクに互いに隣
接するツールラツクどうしを連結し得る連結機構
を設けると共に、前記ツールラツクのうち少なく
と一つのツールラツクにツールラツクの移動駆動
手段を設け、更に工具の受け渡し搬送手段を移動
自在に設け、前記受け渡し搬送手段に、前記連結
機構の連結状態の解除手段を設けて構成される。

(e) 作用 上記した構成により、工具は各ツールラツクの
ツールポケツトに収納され、工具の挿入、抜去に
際しては、受け渡し搬送手段が工具の挿入、抜去
を行うツールラツクに対応した位置に移動し、解
除手段を駆動してツールラツク相互を連結してい
る連結機構を対応するツールラツク位置で解除す
ると共に、移動駆動手段を駆動して１個以上のツ
ールラツクを他のツールラツクに対して移動させ
て空間を形成し、該空間により、工具のシールポ
ケツトへの脱着に際して、ツールラツク及び該ツ
ールラツクに装着された工具と、工具の受け渡し
搬送手段との間の干渉の発生を防止するように作
用する。

(f) 実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。

第１図は本発明による工具貯蔵供給装置の一実
施例を示す正面図、第２図は第１図の工具貯蔵供
給装置のメインフレーム部分を示す正面図、第３
図はツールロボツト部分を示す正面図、第４図は
第３図の平面図、第５図は第３図の側面図、第６
図はツールロボツトのハンド機構部を示す正面
図、第７図は第６図の平面図、第８図は工具把持
部を示す、第６図における矢視図、第９図はツ
ールラツク部分の正面図、第１０図は第９図の平
面図、第１１図は第９図の側面図、第１２図はツ
ールラツクの結合状態を示す正面図、第１３図は
第１２図の側面図、第１４図は第１２図の平面
図、第１５図はツールロボツトのロツク解除機構
を示す平面図、第１６図は中間移送ポケツトを示
す正面図、第１７図は第１６図の側面図、第１８
図は第１７図の−線による断面図であ
る。

工具貯蔵供給装置１は、第１図に示すように、
メインフレーム２及び該メインフレーム２の左方
に接続されたサブフレーム３を有しており、メイ
ンフレーム２及びサブフレーム３には、第５図に
示すように、その上部にブラケツト５が形成され
ている。ブラケツト５の先端には、ガイドレール
６がメインフレーム２及びサブフレーム３に亙り
横断的に、第３図及び第４図左右方向に敷設設置
されており、更にブラケツト５には、ガイドレー
ル６に沿つた形でラツク７が同様に第３図及び第
４図左右方向に敷設設置されている。また、メイ
ンフレーム２及びサブフレーム３の下部には、ガ
イドレール９がガイドレール６に平行に設置され
ており、ガイドレール６，９にはツールロボツト
１０がツールロボツト本体１１に設けられたガイ
ド溝１２及びガイドローラ１３を介して、第３図
矢印Ａ，Ｂ方向に移動自在に設けられている。本
体１１の上部には、モータ１５が設けられてお
り、モータ１５には減速装置１６等の動力伝達手
段を介してピニオンギヤ１７が回転駆動自在に設
けられている。ピニオンギヤ１７はラツク７と噛
合しており、従つてモータ１５を正逆方向に適宜
駆動することにより、減速装置１６、ピニオンギ
ヤ１７を介して本体１１は、ラツク７に沿つて、
ガイドレール６，９に案内される形で矢印Ａ，Ｂ
方向に移動駆動される。

また、本体１１にはモータ１９が設けられてお
り、モータ１９はタイミングベルト２０等の動力
伝達手段を介して、本体１１の、第３図上下方向
に回転自在に支持設置された送りネジ２１に、そ
の上端部を介して接続している。送りネジ２１に
はハンド機構部２２が螺合しており、ハンド機構
部２２は本体１１に送りネジ２１と平行に形成さ
れた２本のガイドレール１１ａと、第７図に示す
ように、図中紙面と直角方向、即ち送りネジ２１
の設置方向に移動自在に係合している。ハンド機
構部２２には油圧シリンダ２３が、ピストンロツ
ド２３ａを、矢印Ｃ，Ｄ方向に突出後退自在にし
た形で設けられており、更にハンド機構部２２に
は、第６図に示すように、スライド軸受２２ａが
複数個設けられており、それ等スライド軸受２２
ａには工具把持部２５が、スライド軸受２２ａに
摺動自在に装着されたガイド棒２５ａ，２５a′を
介して、矢印Ｃ，Ｄ方向に移動自在に設けられて
いる。なお、ガイド棒２５ａにはその中心に沿つ
て工具把持部２５への圧油供給用の穴２５ｂが貫
通穿設されており、更にガイド棒２５a′には後述
の近接センサ２７に接続されるコード設置用の穴
２５b′が穿設されている。なお、工具把持部２５
には前述のピストンロツド２３ａの先端が固着さ
れている。

また、工具把持部２５は、第８図に示すように
シリンダ２５ｃがガイド棒２５ａに穿設された穴
２５ｂと連通した形で形成穿設されており、シリ
ンダ２５ｃにはピストン２５ｄが、矢印Ｅ，Ｆ方
向に移動自在に設けられている。ピストン２５ｄ
とシリンダ２５ｃの間にはコイルスプリング２５
ｅが縮設されており、コイルスプリング２５ｅは
ピストン２５ｄを常時矢印Ｅ方向に付勢してい
る。また、工具把持部２５にはアーム２６がピン
２６ａを介して、矢印Ｇ，Ｈ方向に回動自在に設
けられており、アーム２６の第８図左端には、前
述のピストン２５ｄの先端が当接係合している。
更に、工具把持部２５には近接センサ２７が工具
把持部２５にＵ字形に形成された工具把持溝２５
ｆにその先端を向けた形で設けられており、近接
センサ２７は工具把持溝２５ｆ内の工具の有無を
検出することが出来る。

一方、メインフレーム２及びサブフレーム３の
側板２９には、第９図及び第１１図に示すよう
に、上下に、ブラケツト２９ａ，２９ｂが、ツー
ルロボツト１０の走行方向である矢印Ａ，Ｂ方向
にそれぞれ設置されており、下方のブラケツト２
９ｂにはガイド溝２９ｃがＡ，Ｂ方向に穿設形成
され、更に、上方のブラケツト２９ａにはガイド
レール２９ｄが同様にＡ，Ｂ方向に設置されてい
る。ガイドレール２９ｄ及びガイド溝２９ｃに
は、細長い帯板状のツールラツク３０が複数本、
該ツールラツク３０に設けられたガイド溝３０
ａ、ガイドローラ３０ｂをガイドレール２９ｄ及
びガイド溝２９ｃに係合させた形で、Ａ，Ｂ方向
に移動自在に支持設置されており、各ツールラツ
ク３０には工具を保持し得る複数のツールポケツ
ト３１が、第９図上下方向、即ちツールラツク３
０の長手方向に一列に設けられている。各ツール
ポケツト３１には回り止め用のキー３１ａが設け
られおり、キー３１ａは工具側に設けられたキー
溝と係合してツールポケツト３１に装着された工
具のツールポケツト３１内での回転を防止する。

また、ツールラツク３０の上下部分には、第１
２図乃至第１４図に示すように、ツールラツク３
０を相互に連結する連結機構３２が設けられてお
り、連結機構３２は、その先端を連結すべき隣接
するツールラツク３０に向けて突出させた形で固
着されたピン３２ａを有している。ピン３２ａの
先端部分には、第１４図に示すように、係合溝３
２ｂが穿設されており、また隣接するツールラツ
ク３０のピン３２ａと対向する位置には、係合穴
３２ｃがピン３２ａと嵌入係合自在なるように穿
設形成されている。係合穴３２ｃには、第１３図
に示すように、穴３２ｄが係合穴３２ｃに直交す
る形で穿設されており、穴３２ｄにはロツクピン
３２ｅが、矢印Ｃ，Ｄ方向に移動自在に嵌入係合
している。ロツクピン３２ｅにはピン３２ｆが植
設されており、ピン３２ｆは、穴３２ｄの第１３
図上方に穴３２ｄに平行に穿設された穴３２ｈ
に、矢印Ｃ，Ｄ方向に移動自在に嵌入れた解除ピ
ン３２ｇに嵌入係合している。解除ピン３２ｇと
穴３２ｈ間には、コイルスプリング３２ｉが縮設
されており、コイルスプリング３２ｉは解除ピン
３２ｇを常時矢印Ｃ方向に付勢している。

なお、ツールロボツト本体１１の、ツールラツ
ク３０の連結機構３２と対向し得る上下位置に
は、第１５図に示すように、解除シリンダ３３が
ピストンロツド３３ａを矢印Ｃ，Ｄ方向に突出後
退自在にした形でそれぞれ設けられている。

また、移動自在に設けられた複数のツールラツ
ク３０のうち、メインフレーム２及びサブフレー
ム３について、第１図における各フレームの最右
方から２番目に設けられたツールラツク３０_Aに
は、その上下部分に、第１０図に示すように、側
板２９に設置されたラツク開放シリンダ３５が、
矢印Ａ，Ｂ方向に突出後退自在に設けられたピス
トンロツド３５ａを介して接続しており、従つて
ラツク開放シリンダ３５を駆動してピストンロツ
ド３５ａをＡ，Ｂ方向に突出後退させることによ
り、ツールラツク３０_Aをガイドレール２９ｄ等
に沿つてＡ，Ｂ方向に移動させることが出来る。

メインフレーム２及びサブフレーム３におけ
る、第１図最右方のツールラツク３０_Bは、側板
２９に固定されており、メインフレーム２のツー
ルラツク３０_Bのほぼ中央部には、中間移送ポケ
ツト３６が設けられている。中間移送ポケツト３
６は、第１６図及び第１７図に示すように、ツー
ルラツク３０_Bに固定されたフレーム３６ａを有
しており、フレーム３６ａには回転ホルダ３６ｂ
がベアリング３６ｃ等を介して回転自在に設けら
れている。回転ホルダ３６ｂには、更にクリニン
グホルダ３６ｄがベアリング３６ｅを介して回転
自在に設けられており、クリニングホルダ３６ｄ
にはクリーニングブラシ３６ｆが、クリニングホ
ルダ３６ｄに截円錐状に形成された工具保持部３
６ｇにその先端のブラシ部分を突出させた形で設
けられている。クリニングホルダ３６ｄの外周部
にはギヤ３６ｈが形成されており、ギヤ３６ｈに
はフレーム３６ａに回転自在に支持された軸３６
ｉに装着されたギヤ３６ｊが、回転ホルダ３６ｂ
に形成されたスリツト３６ｍを介して噛合してい
る。軸３６ｉの他端にはギヤ３６ｋが設けられて
おり、ギヤ３６ｋは回転ホルダ３６ｂの第１７図
左端部に形成されたギヤ３６ｌと噛合している。
また、回転ホルダ３６ｂの図中右端部には、ピニ
オンギヤ３６ｐが形成されており、ピニオンギヤ
３６ｐには、シリンダ３６ｑにより矢印Ｉ，Ｊ方
向に突出自在に設けられた棒状のロツド３６ｒに
形成されたラツク３６ｓが、第１８図に示すよう
に、噛合している。また、回転ホルダ３６ｂには
ロツクピン３６ｔが、第１７図に示すうに、矢印
Ｉ，Ｊ方向に移動自在に設けられており、ロツク
ピン３６ｔはコイルスプリング３６ｕにより、矢
印Ｉ方向に付勢された形で設けられている。この
ロツクピン３６ｔは、工具保持部３６ｇに装着さ
れた工具３７のプルスタツド３７ａの溝部分３７
ｂとコイルスプリング３６ｕの弾性を利用した形
で係合し、工具保持部３６ｇに挿入された工具３
７の工具保持部３６ｇからの不用意な鋭意を防止
している。なお、番号３９は、工具保持部３６ｇ
に工具３７が挿入されているか否かを検出するた
の近接センサである。

工具貯蔵供給装置１は、以上のような構成を有
するので、工具貯蔵供給装置１により、図示しな
いマシニングセンタ等の工作機械に工具３７を供
給するには、まず、加工プログラムやオペレータ
の指示に基づき、ツールロボツト１０をメインフ
レーム２及びサブフレーム３に亙り敷設されたガ
イドレール６，９に沿つて、第３図矢印Ａ，Ｂ方
向に適宜移動させる。この移動動作は、既に説明
したように、ツールロボツト１０本体１１上のモ
ータ１５を適宜正逆方向に回転駆動することによ
り、減速装置１６、ピニオンギヤ１７、更に該ピ
ニオンギヤ１７と噛合するラツク７により行われ
る。ツールロボツト１０は、工作機械に供給すべ
き工具３７が装着されたツールラツク３０に対向
する位置にまでＡ，Ｂ方向に駆動される。ガイド
レール６，９は既に述べたように、メインフレー
ム２及びサブフレーム３を貫通する形で設置され
ているので、ツールロボツト１０はメイフレーム
２及びサブフレーム３間を自由に走行することが
出来る。

一方、各ツールラツク３０のツールポケツト３
１には、供給されるべき工具３７が格納されてお
り、（本実施例では、各ツールラツク３０につき
14本の工具３７が格納される。）、それ等工具を格
納したツールラツク３０は、通常状態では、第９
図に示すように、隣接するツールラツク３０が相
互に連結機構３２により接続されて一体化した形
となつている（ただし、各フレーム最右方のツー
ルラツク３０_B，３０_Bを除く。）。このツールラツ
ク３０の一体化は、メインフレーム２及びサブフ
レーム３を一つの単位として行われており、従つ
て各メインフレーム２及びサブフレーム３に固定
された、各フレームの右端のツールラツク３０_B
以外のツールラツク３０は、連結状態において
は、各フレームのラツク開放シリンダ３５のピス
トンロツド３５ａを、第１０図Ａ，Ｂ方向に突出
後退させることにより、一体的に、ガイドレール
２９ｄ、ガイド溝２９ｃに沿つてそれれ移動駆動
される。

こうして、ツールロボツト１０が、供給すべき
工具３７が収納されたツールポケツト３１を有す
るツールラツク３０に対向する位置に位置決めさ
れたところで、ツールロボツト本体１１の上下に
に設けられた２個の解除シリンダ３３のピストン
ロツド３３ａが、第１５図矢印Ｄ方向に突出駆動
される。すると、ピストンロツド３３ａの先端と
ツールラツク３０の連結機構３２の解除ピン３２
ｇとが当接し、更に解除ピン３２ｇを、第１３図
矢印Ｄ方向にコイルスプリング３２ｉの弾性に抗
する形で押し込む。これにより、ピン３２ｆを介
してロツクピン３２ｅもＤ方向に移動し、ロツク
ピン３２ｅと係合溝３２ｂを介して係合状態に有
つた、第１４図右側のツールラツク３０_D（この
ツールラツク３０に供給すべき工具３７が格納さ
れている。）のピン３２ａは、ロツクピン３２ｅ
との係合状態が解かれて該ピン３２ａが嵌入して
いた係合穴３２ｃから離脱し得る状態となる。

すると、解除ピン３２ｇが押されたツールラツ
ク３０が設置されたメインフレーム２又はサブフ
レーム３のどちらかの対応するフレームに設けら
れたラツク開放シリンダ３５が駆動され、ピスト
ンロツド３５ａが、第１０図矢印Ｂ方向に突出駆
動される。ピストンロツド３５ａが、矢印Ｂ方向
に突出駆動されると、それに伴い、ピストンロツ
ド３５ａに固着されたツールラツク３０_A及び該
ツールラツク３０_Aと連結機構３２を介して連結
状態にある１個以上のツールラツク３０がＢ方向
に移動を開始する（場合によつては、ツールラツ
ク３０_Aのみの時も当然あり得る。）。ツールラツ
ク３０は、解除シリンダ３３が当接係合している
解除ピン３２ｇの設けられたツールラツク３０と
該ツールラツク３０と係合穴３２ｃを介して連結
係合していた、第１４図右方のツールラツク３０
_Ｄを境に、ピン３２ａが係合穴３２ｃから離れる
形で、Ｂ方向に移動し、移動を開始したツールラ
ツク３０中、第１４図最左方のツールラツク３０
_Ｄと、該ツールラツク３０_Dの第１４図左隣りのツ
ールラツク３０の間には、ラツク開放シリンダ３
５のストロークSTに相当するだけの空間が形成
される。なお、第１２図及び第１４図の図面上で
は、ツールラツク３０_Aと３０_Dが一致している
が、本説明は、両者の一致、不一致に拘わらず、
適用されることは勿論である。

こうして、供給すべき工具３７が装着されたツ
ールラツク３０_D部分より、第１図右側のツール
ラツク３０が全てストロークSTだけＢ方向に移
動したところで、今度はツールロボツト１０のモ
ータ１９を回転駆動して、タイミングベルト２０
等を介して送りネジ２１を正逆方向に適宜所定角
度量だけ回転させる。すると、送りネジ２１に螺
合しているハンド機構部２２は、ガイドレール１
１ａ，１１ａを介して、第３図矢印Ｉ，Ｊ方向に
本体１１上を移動する。そこで、ハンド機構部２
２に設けられた工具把持部２５を、目的の工具３
７が格納されたツールポケツト３１の上下方向の
位置と一致させ、その状態で、シリンダ２３を駆
動してピストンロツド２３ａを、第６図及び第７
図に示すように、矢印Ｄ方向に、工具把持部２５
の２本のガイド棒２５ａ，２５a′をスライド軸受
２２ａに対して摺接移動させる形で、突出させ
る。すると、工具把持部２５は、ラツク開放シリ
ンダ３５により開放されたツールラツク３０，３
０_D間の空間中に、ツールラツク３０と干渉する
ことなく嵌入し、第６図に示すように、その工具
把持溝２５ｆとツールラツク３０_D内の目的の工
具３７とが、矢印Ｃ，Ｄ方向におけ位相が一致
し、かつ第３図上下方向の位相も一致する形で位
置決めされる。そこで、モータ１５を再度所定量
回転させ、本体１１を工具把持部２５と共にＢ方
向に移動させると、工具把持溝２５ｆに工具３７
の工具ホルダが嵌入係合する。この状態で、シリ
ンダ２５ｃに圧油を供給し、アーム２６をピン２
６ａを中心にＨ方向に押圧し、工具３７を工具把
持溝２５ｆ中に脱落することなく強固に支持す
る。アーム２６は通常状態でも、コイルスプリン
グ２５ｅによりＨ側に付勢されているので、万一
シリンダ２５ｃへの圧油の供給が停止しても工具
３７が工具把持溝２５ｆから脱落することは無
い。また、工具把持溝２５ｆへの工具３７の嵌入
係合動作は、圧油がシリンダ２５ｃへ供給されな
い状態で、工具把持部２５がＢ方向に工具３７側
に移動することにより行われるので、工具３７の
工具ホルダは、アーム２６をコイルスプリング２
５ｅの弾性に抗してＧ方向に回動させつつ工具把
持溝２５ｆ中に嵌入し、工具３７の把持動作は円
滑に行われる。

こうして、工具把持部２５に工具３７が把持さ
れると、今度はシリンダ２３のピストンロツド２
３ａをＣ方向に後退させる。すると、工具把持部
２５に把持された状態の工具３７は、ツールポケ
ツト３１から離脱し、工具把持部２５と共にＣ方
向に移動取り出される。工具把持部２５を工具３
７と共にＣ方向に移動させたところで、モータ１
５を駆動して本体１１をＢ方向に移動させ、メイ
ンフレーム２を通過して、メインフレーム２の最
右方に固定的に設けられたツールラツク３０_Bに
まで工具３７を把持状態のまま移送する。更に、
その間にモータ１９を駆動して、ハンド機構部２
２及び工具把持部２５をＩ，Ｊ方向に適宜移動さ
せて、工具把持部２５の工具３７の位置をツール
ラツク３０_Bの中間移送ポケツト３６の上下方向
の位置と一致させる。

その間に、ラツク開放シリンダ３５は、ピスト
ンロツド３５ａをＡ方向に後退させ、それまでＢ
方向に移動していた、ツールラツク３０_Aを初め
とする複数のツールラツク３０をＡ方向に戻し、
第１４図に示すように、先程分離されて工具３７
が取り出されたツールラツク３０_Dの左隣りのツ
ールラツク３０の係合穴３２ｃに工具３７の取り
出されたツールラツク３０_Dのピン３２ａを嵌入
係合させる。これにより、それまで形成されてい
た空間は閉塞され、ラツク開放シリンダ３５のス
トロークSTに相当する間隔が、メインフレーム
２又はサブフレーム３の最右方のツールラツク３
０_Bとツールラツク３０_Aとの間に形成される。一
方、ピン３２ａが係合穴３２ｃに嵌入すると、ピ
ン３２ａは、ロツクピン３２ｅと、ロツクピン３
２ｅをピン３２ｆ、解除ピン３２ｇと共にコイル
スプリング３２ｉの弾性に抗する形で第１３図矢
印Ｄ方向に強制的に移動させる形で、係合溝３２
ｂを介して係合し、それまで離れていたツールラ
ツク３０_Dとその左隣のツールラツク３０はピン
３２ａを介して、当初のように連結される。な
お、係合溝３２ｂとピン３２ｅの連結は、互いの
傾斜面３２ｊ，３２ｋを介して行われるので、そ
の楔作用により、ツールラツク３０_Dとその左方
のツールラツク３０の連結は、両ラツク３０が密
着する形で円滑かつ確実に行われる。

こうして、ツールラツク３０_B以外の全てのツ
ールラツク３０が、メインフレーム２及びサブフ
レーム３についておのおの一体化すると、メイン
フレーム２のツールラツク３０_Bの中間移送ポケ
ツト３６に対向する形で位置決めされたツールロ
ボツト１０は、シリンダ２３を駆動して、ピスト
ンロツド２３ａをＤ方向に突出させ、工具把持部
２５に把持された状態の工具３７を中間移送ポケ
ツト３６の工具保持部３６ｇ中に挿入する。この
際、ツールラツク３０_B以外のツールラツク３０
は全て、第１図Ａ方向に移動し、従つてツールラ
ツク３０_Bと３０_A間にはラツク開放シリンダ３５
のストロークSTに相当するだけの（又は、それ
以上の）間隔が形成されているので、工具把持部
２５をツールラツク３０方向であるＤ方向に突出
させても、工具把持部２５とツールラツク３０及
び該ラツク３０に装着されている工具３７が干渉
することは無く、工具３７の工具保持部３６ｇへ
の挿入は円滑に行われる。

工具３７が工具保持部３６ｇへ挿入されると、
シリンダ２５ｃへの圧油の供給が遮断され、その
状態で、本体１１はＡ方向に工具把持部２５と共
に移動する。すると、工具把持部２５のアーム２
６はコイルスプリング２５ｅの弾性に抗する形で
Ｇ方向に回動しつつ、工具３７との係合が解除さ
れ、工具３７は中間移送ポケツト３６中に、第１
７図に示すように、コイルスプリング３６ｕによ
つてＩ方向に付勢されたロツクピン３６ｔとプル
スタツド３７ａの溝部分３７ｂが係合する形で保
持される。

ところで、中間移送ポケツト３６に格納された
工具３７は、その後、マシニングセンタ等の工作
機械に、該工作機械側に装着されたATC装置
（「自動工具交換装置」の略称。以下、単に
「ATC装置」と称する。）により再度移送されて
主軸に装着され、更に主軸にそれまで装着され、
加工作業の完了した工具３７は、該ATC装置に
より中間移送ポケツト３６へ返却される。なお、
工具貯蔵供給装置１における、工具３７の中間移
送ポケツト３６への搬送は、第１図及び第２図に
示すように、各ツールラツク３０に格納された工
具３７の、より正確には工具３７の工具ホルダ３
７ｃの図中左側の部分を把持して行うが、通常工
作機械側のATC装置は、工具３７の図中右側の
部分を把持して工具交換を行う。従つて、工具ホ
ルダ３７ｃが左右対称形のものであれば良いが、
左右非対称の工具ホルダ３７ｃに装着された特殊
な工具３７については、工具把持部２５が工具左
側の把持可能部分を把持すると、ATC装置側で
は中間移送ポケツト３６へ挿入された工具３７を
そのままでは把持出来なくなる不都合が生じる。

そこで、中間移送ポケツト３６に工具３７がツ
ールロボツト１０により挿入セツトされると、シ
リンダ３６ｑが駆動され、ロツド３６ｒが、第１
７図矢印Ｉ方向に突出駆動される。すると、第１
８図に示すように、ロツド３６ｒに形成されたラ
ツク３６ｓ、ピニオンギヤ３６ｐを介して回転ホ
ルダ３６ｂが180°回転する。回転ホルダ３６ｂに
は、第１６図に示すように、工具３７に設けられ
たキー溝と係合し得るキー３６ｖが設けられてい
るので、工具３７は回転ホルダ３６ｂの回転に同
期して180°回転する。一方、回転ホルダ３６ｂが
180°回転すると、その回転はギヤ３６ｌ，３６ｋ
を介して軸３６ｉに伝達され、更にギヤ３６ｊ，
３６ｈを介してクリニングホルダ３６ｄを回転ホ
ルダ３６ｂと同方向に回転させる。すると、クリ
ニングホルダ３６ｄに装着されたクリーニングブ
ラシ３６ｆもクリニングホルダ３６ｄと共に回転
し、工具３７を工作機械の主軸に装着した際に主
軸と密着して工具３７を保持する、工具ホルダ３
７ｃのテーパ軸３７ｄに付着した塵等の異物を除
去し、正確な加工作業が行えるようにする。クリ
ーニングホルダ３６ｄは、ギヤ比により、回転ホ
ルダ３６ｂが180°回転する間に数回回転するの
で、テーパ軸３７ｄの清掃はテーパ軸３７ｄの全
周に亙り円滑に行われる。また、同時に、フレー
ム３６ａの、第１７図右端に設けられた空気供給
穴３６ｗから回転ホルダ３６ｂ内を通つて圧縮空
気が工具保持部３６ｇ内に供給されるので、該圧
縮空気により、クリーニングブラシ３６ｆにより
除去された塵等の異物は、工具３７と回転ホルダ
３６ｂ間の間隙３８を通つて外部に排出され、テ
ーパ軸３７ｄは清浄な雰囲気に保たれる。こうし
て、テーパ軸３７ｄの清掃を行いながら、工具３
７を工具保持部３６ｇ内で180°回転させると、工
具３７の把持可能な側が、工作機械のATC装置
による把持側、即ち、第１図右側に位置決めさ
れ、ATC装置によるその後の工作機械への工具
３７の移送動作は円滑に行われる。

一方、ATC装置により中間移送ポケツト３６
に返却された工具３７については、シリンダ３６
ｑが駆動され、ロツド３６ｒが、第１７図及び第
１８図Ｊ方向に移動される。すると、ラツク３６
ｓ、ピニオンギヤ３６ｐを介して回転ホルダ３６
ｂが先程とは逆の方向に180°回転して、工具３７
の把持可能側を、それまでの第１図における右側
から、ツールロボツト１０の把持が可能な左側へ
変更すると共に、クリーニングブラシ３６ｆによ
り前述と同様なクリーニング動作を工具３７のテ
ーパ軸３７ｄに対して行い、テーパ軸３７ｄを清
浄な状態にする。

次に、ツールロボツト１０のシリンダ２３を駆
動してピストンロツド２３ａを、第６図及び第７
図に示すように、矢印Ｄ方向に突出させる。する
と、工具把持部２５は、開放状態にあるツールラ
ツク３０_A，３０_B間の間隔がST（又は、それ以
上）なる間に、前述のように、ツールラツク３０
_Ａ等と干渉することなく入り込み、その工具把持
溝２５ｆと中間移送ポケツト３６内のATC装置
により返却された工具３７の工具ホルダ３７ｃと
が、矢印Ｃ，Ｄ方向における位相が一致し、かつ
第３図上下方向の位相も一致する形で位置決めさ
れる。そこで、モータ１５を再度所定量回転さ
せ、本体１１を工具把持部２５と共にＢ方向に移
動させると、工具把持溝２５ｆに工具３７の工具
ホルダ３７ｃが嵌入係合する。この状態で、シリ
ンダ２５ｃに圧油を供給し、アーム２６をピン２
６ａを中心にＨ方向に押圧し、工具３７を工具把
持溝２５ｆ中に脱落することなく強固に支持す
る。

こうして、工具把持部２５に工具３７が把持さ
れると、今度はシリンダ２３のピストンロツド２
３ａをＣ方向に後退させる。すると、工具把持部
２５に把持された状態の工具３７は、中間移送ポ
ケツト３６から離脱し、工具把持部２５と共にＣ
方向に移動取り出される。工具把持部２５を工具
３７と共にＣ方向に移動させたところで、モータ
１５を駆動して本体１１をＡ方向に移動させ、該
工具３７を収納すべきツールラツク３０にまで工
具３７を把持状態のまま移送する。また、その間
にモータ１９を駆動して、ハンド機構部２２及び
工具把持部２５をＩ，Ｊ方向に適宜移動して、工
具把持部２５の工具３７の位置を、該工具３７を
返却すべきツールラツク３０のツールポケツト３
１に対応した位置に位置決めする。

こうして、ツールロボツト１０が、返却された
工具３７を格納貯蔵すべきツールポケツト３１を
有するツールラツク３０と対向する位置に位置決
めされたところで、ツールロボツト本体１１の上
下に設けられた２個の解除シリンダ３３のピスト
ンロツド３３ａが、第１５図矢印Ｄ方向に突出駆
動される。すると、ピストンロツド３３ａの先端
とツールラツク３０の連結機構３２の解除ピン３
２ｇとが当接し、更に解除ピン３２ｇを、第１３
図矢印Ｄ方向にコイルスプリング３２ｉの弾性に
抗する形で押し込む。これにより、ピン３２ｆを
介してロツクピン３２ｅもＤ方向に移動し、ロツ
クピン３２ｅと係合溝３２ｂを介して係合状態に
有つた、隣接するツールラツク３０_D（このツー
ルラツク３０_Dに返却すべき工具３７を収納する
ツールポケツト３１が有る。）のピン３２ａは、
第１４図に示すように、ロツクピン３２ｅとの係
合状態を解かれて該ピン３２ａが嵌入していた係
合穴３２ｃから離脱し得る状態となる。

すると、解除ピン３２ｇが押されたツールラツ
ク３０が設置された、メインフレーム２又はサブ
フレーム３のどちらかの対応するフレームに設け
られたラツク開放シリンダ３５が駆動され、ピス
トンロツド３５ａが、第１０図矢印Ｂ方向に突出
駆動される。ピストンロツド３５ａが、矢印Ｂ方
向に突出駆動されると、それに伴い、ピストンロ
ツド３５ａに固着されたツールラツク３０_A及び
該ツールラツク３０_Aと連結機構３２を介して連
結状態にある１個以上のツールラツク３０がＢ方
向に移動を開始する。ツールラツク３０は、解除
シリンダ３３が当接係合している解除ピン３２ｇ
の設けられたツールラツク３０と該ツールラツク
３０と係合穴３２ｃを介して連結係合していた、
第１４図右方のツールラツク３０_Dを境に、ピン
３２ａが係合穴３２ｃから離れる形で、Ｂ方向に
移動し、ツールラツク３０_Dと、該ツールラツク
３０_Dの第１４図左方のツールラツク３０の間に
は、ラツク開放シリンダ３５のストロークSTに
相当するだけの空間が形成される。

こうして、工具３７が返却されるべきツールポ
ケツト３１の設けられたツールラツク３０_D部分
より、第１図右側のツールラツク３０が全てスト
ロークSTだけＢ方向に移動したところで、本体
１１をＢ方向に所定量移動させ、工具把持部２５
の工具３７とツールラツク３０の工具３７を返却
すべきツールポケツト３１を対向させる。そこ
で、シリンダ２３を駆動してピストンロツド２３
ａを、第６図及び第７図に示すように、矢印Ｄ方
向に突出させる。すると、工具把持部２５は、ラ
ツク開放シリンダ３５により開放されたツールラ
ツク３０，３０_D間の空間中に、ツールラツク３
０等と干渉することな嵌入し、把持している工具
３７をツールラツク３０_D中の所定のツールポケ
ツト３１中に挿入する。

工具３７がツールポケツト３１中へ挿入される
と、シリンダ２５ｃへの圧油の供給が遮断され、
その状態で、本体１１はＡ方向に工具把持部２５
と共に移動する。すると、工具把持部２５のアー
ム２６はコイルスプリング２５ｅの弾性に抗する
形でＧ方向に回動しつつ、工具３７との係合が解
除され、工具３７はツールポケツト３１中に保持
される。

この状態で、工具把持部２５はＣ方向に戻さ
れ、更にラツク開放シリンダ３５がＡ方向に駆動
されて、返却のために分割状態にあつたツールラ
ツク３０を再度連結機構３２を介して一体化し、
ツールロボツト１０による返却動作は完了し、ツ
ールロボツト１０は次の工具３７供給動作に備え
る。

次に、本工具貯蔵供給装置１に対して工具３７
をセツトする場合について説明する。

工具貯蔵供給装置１のサブフレーム３に設けら
れたツールラツク３０の内、第１図最左方のツー
ルラツク３０の下から３番目のツールポケツト３
１_Aは、ツール脱着ステーシヨンとして使用され
ており、作業者は工具貯蔵供給装置１の各ツール
ラツク３０のツールポケツト３１に工具３７を装
着セツトし、また各ツールポケツト３１から使用
済みの工具３７を回収する場合には、このツール
ポケツト３１_Aを介して作業を行う。即ち、各ツ
ールラツク３０のツールポケツト３１に工具３７
を装着セツトする場合には、装着すべき工具３７
を該ツールポケツト３１_Aに、手動または所定の
ツール供給ロボツト等の工具供給手段を介して装
着セツトする。この状態で、ツールロボツト１０
を駆動して、ツールロボツト１０に該ツールポケ
ツト３１_Aに装着された工具３７を把持させると
共に、中間移送ポケツト３６から工具３７を各ツ
ールポケツト３１に収納する場合と全く同様に、
該工具３７を収納すべきツールポケツト３１にま
で工具３７を移送し、更に格納する。こうして、
次々に格納すべき工具３７をツールポケツト３１
_Ａにセツトしてゆき、ツールロボツト１０により
各ツールポケツト３１に格納することにより、工
具３７は工具貯蔵供給装置１にセツトされてゆ
く。なお、装着済みの工具３７を各ツールポケツ
ト３１から回収する場合も同様であり、各ツール
ポケツト３１から回収すべき工具３７をツールロ
ボツト１０によりツール脱着ステーシヨンである
ツールポケツト３１_Aにまで搬送装着し、そこか
ら作業者等が工具３７を取り外して回収する。こ
のように、所定のツールポケツト３１_Aをツール
脱着ステーシヨンとして用いることにより、作業
者等は工具３７をツールポケツト３１_Aに装着す
るだけで、工具貯蔵供給装置１の任意の場所へ工
具３７をセツトすることが出来、更に工具貯蔵供
給装置１からの工具３７の回収もツールポケツト
３１_Aの一個所で行うことが出来るので、極めて
便利である。なお、ツール脱着ステーシヨンはツ
ールポケツト３１_Aの一個所に限らず複数個のツ
ールポケツト３１をツール脱着ステーシヨンとし
て使用することも当然可能である。

また、本実施例のように、ラツク開放シリンダ
３５等のツールラツク３０の移動駆動手段により
移動開放される一団のツールラツク３０とは独立
した形で、一部のツールラツク３０_Bを固定的に
設けると、該固定されたツールラツク３０_Bに装
着セツトされた工具３７については、ツールラツ
クの開放動作を行わなくとも直ちにツールロボツ
ト１０による工具３７の脱着動作を行うことが出
来るので、頻繁に使用される工具３７や、加工時
間が短くて、通常のツールラツク３０の開閉動作
による工具選択を行つていたのではツールロボツ
ト１０による工具３７の工作機械への供給動作時
間が加工時間よりも長くなるような場合は、当該
工具３７については固定されたツールラツク３０
_Ｂに装着することにより、ツールラツク３０の開
閉に要する時間を短縮すことが出来るので、機動
性に富んだ工具３７の供給が可能となる。

更に、本実施例による工具貯蔵供給装置１は、
メインフレーム２及びサブフレーム３の２個のフ
レームから構成されるが、メインフレーム２及び
サブフレーム３は、第１図及び第２図にも示すよ
うに、自由に分離接続が可能なモジユール構成と
なつているので、供給すべき工具３７の本数に応
じて、メインフレーム２のみ、メインフレーム２
とサブフレーム３、更にはメインフレーム２と複
数台のサブフレーム３を連結して構成することが
可能である。即ち、メインフレーム２及びサブフ
レーム３には、ツールロボツト１０が走行する為
のガイドレール６，９、ラツク７等の走行ガイド
手段が、ツールロボツト１０の走行方向に沿つ
て、延長持続自在に設けられているので、必要に
応じてメインフレーム２にサブフレーム３を増設
し、更に前記走行ガイド手段を両フレームを貫通
する形で接続すると、ツールロボツト１０の両フ
レーム間に亙る走行が直ちに可能となり、供給工
具本数を容易に増大させることが出来る。

なお、上述の実施例は、ツールラツク３０を、
第１図及び第２図に示すように、図中上下方向に
立てて設けた場合について述べたが、ツールラツ
ク３０は、必ずしも立てて設ける必要は無く、水
平方向に寝かせた形で設けても良い。

また、上述の実施例は、中間移送ポケツト３６
をメインフレーム２等のフレーム内に固定的に設
けられたツールラツク３０_Bに設けた場合につい
て述べたが、中間移送ポケツト３６はツールラツ
ク３０に必ずしも設ける必要は無く、フレーム外
の適宜な場所に設けることも当然可能である。

更に、上述の実施例は、ツールラツク３０の移
動駆動手段としてラツク開放シリンダ３５を用い
た場合について述べたが、ツールラツク３０の移
動駆動手段としては、ラツク開放シリンダ３５等
の往復駆動手段の他に、モータ等の回転駆動手段
を適宜なリンク機構や歯車機構と共に用いること
も当然可能である。また、ツールラツク３０の移
動駆動手段が接続されるツールラツク３０につい
ても、連結機構３２により一団となつて移動し得
るツールラツク３０のうち、両端のツールラツク
３０（第１図のサブフレーム３の場合、ツールラ
ツク３０_Aまたはツールポケツト３１_Aの設けられ
たツールラツク３０）の少なくとも一方に設けれ
ばよい。

(g) 発明の効果 以上、説明したように、本発明によれば、メイ
ンフレーム２、サブフレーム３等のフレームを有
し、前記フレームにガイド溝２９ｃ、ガイドレー
ル２９ｄ等のガイド手段を設け、前記ガイド手段
に、複数の帯板状のツールラツク３０を移動自在
に設けると共に、該ツールラツク３０に工具３７
を収納し得る複数のツールポケツト３１を前記ツ
ールラツク３０の長手方向に配列して設け、更に
それ等ツールラツク３０に互いに隣接するツール
ラツク３０どうしを連結し得る連結機構３２を設
けると共に、前記ツールラツク３０の内少なくと
も一つのツールラツク３０にラツク開放シリンダ
３５等のツールラツク３０の移動駆動手段を設
け、更にツールロボツト１０等の工具３７の受け
渡し搬送手段を移動自在に設け、前記受け渡し搬
送手段に、解除シリンダ３３等の前記連結機構３
２の連結状態の解除手段を設けて構成したので、
工具３７をツールラツク３０内に高密度に収納す
ることが出来るばかりか、受け渡し搬送手段によ
る工具３７の受け渡しに際しては、受け渡し搬送
手段を目的のツールラツク３０に対応する位置に
まで位置決めして、該受け渡し搬送手段に設けら
れた解除手段を駆動して、連結機構３２によるツ
ールラツク３０相互間の連結を所定のツールラツ
ク３０部分で解除し、更にツールラツク３０の移
動駆動手段を駆動することにより、１個以上のツ
ールラツク３０がガイド手段にガイドされつつ、
ツールラツク３０間に間隔STなる空間を形成す
る形で一団となつて移動するので、該形成された
空間により、工具のツールポケツト３１への脱着
に際して、受け渡し搬送手段と隣接するツールラ
ツク３０の工具３７等が干渉することが防止さ
れ、ツールラツク３０相互間に、干渉を排除する
ための所定の距離を設ける必要が無く、従つて、
ツールラツク３０を連続的に配置することが可能
となり、数百本の工具３７の収納も狭いスペース
で容易に行うことが出来る。

更に、連結機構３２により、複数のツールラツ
ク３０を移動するための移動駆動手段が、連結移
動し得る一団のツールラツク３０のうち、どちら
か一方の端のツールラツク３０にのみ設ければよ
いので、工具貯蔵供給装置の構成が簡略化される
利点が有る。

また、連結機構３２の連結の解除手段が受け渡
し搬送手段に設けられているので、受け渡し搬送
手段をＡ，Ｂ方向に移動させることにより、全て
のツールラツク３０についての連結の解除動作を
行うことが出来るので、各ツールラツク３０につ
いて連結の解除手段を各ツールラツク毎に設ける
必要が無く、装置１の構造が簡略化される利点が
有る。

更に、多数の工具３７をコンパクトに収納出来
ることから、受け渡し搬送手段による、ツールラ
ツク３０と中間移送ポケツト３６間の工具３７の
搬送も短時間に行うことが出来、工作機械への工
具３７の供給を迅速に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による工具貯蔵供給装置の一実
施例を示す正面図、第２図は第１図の工具貯蔵供
給装置のメインフレーム部分を示す正面図、第３
図はツールロボツト部分を示す正面図、第４図は
第３図の平面図、第５図は第３図の側面図、第６
図はツールロボツトのハンド機構部を示す正面
図、第７図は第６図の平面図、第８図は工具把持
部を示す、第６図における矢視図、第９図はツ
ールラツク部分の正面図、第１０図は第９図の平
面図、第１１図は第９図の側面図、第１２図はツ
ールラツクの結合状態を示す正面図、第１３図は
第１２図の側面図、第１４図は第１２図の平面
図、第１５図はツールポケツトのロツク解除機構
を示す平面図、第１６図は中間移送ポケツトを示
す正面図、第１７図は第１６図の側面図、第１８
図は第１７図の−線による断面図であ
る。 ２……フレーム（メインフレーム）、３……フ
レーム（サブフレーム）、１０……受け渡し搬送
手段（ツールロボツト）、２９ｃ……ガイド手段
（ガイド溝）、２９ｄ……ガイド手段（ガイドレー
ル）、３０……ツールラツク、３１……ツールポ
ケツト、３２……連結機構、３３……解除手段
（解除シリンダ）、３５……移動駆動手段（ラツク
開放シリンダ）、３７……工具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ フレームを有し、前記フレームにガイド手段
   を設け、前記ガイド手段に、複数の帯板状のツー
   ルラツクを移動自在に設けると共に、該ツールラ
   ツクに工具を収納し得る複数のツールポケツトを
   前記ツールラツクの長手方向に配列して設け、更
   にそれ等ツールラツクに互いに隣接するツールラ
   ツクどうしを連結し得る連結機構を設けると共
   に、前記ツールラツクのうち少なくとも一つのツ
   ールラツクにツールラツクの移動駆動手段を設
   け、更に工具の受け渡し搬送手段を移動自在に設
   け、前記受け渡し搬送手段に、前記連結機構の連
   結状態の解除手段を設けて構成した工具貯蔵供給
   装置。