JPH0650119Y2 - 工具類の保管・供給装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、プレス、NC旋盤、マシニングセンター等の工
作機械でワークを加工するとき使用する金型、ドリル、
バイト、NCツール等の工具類（以下、これらをまとめて
「工具類」と称する。）の保管と供給（保管手段への
「返送」を含む。）を行うための装置に関する。

従来の技術とその課題 従来、例えば、プレス加工において、各プレスに専用の
金型は、そのプレスの周辺に設置した固定棚に保管し、
必要に応じて人手により出し入れして使用していた。

又、複数のプレスで共用する金型は、手押しワゴン車に
保管し、使用するプレスまで移動させて使用していた。

ところが、このように、人手により金型の保管と出し入
れを行うと、出し入れに時間がかかるとともに、プレス
作業中の作業者はプレス加工作業以外のことができない
ため、次の作業工程に必要な金型を予め準備しておくこ
とができず、作業能率が悪い問題点がある。

又、人手によると、金型の収納位置を誤り易く、行方不
明の金型が発生し、その後のプレス作業に支障をきたし
易い問題点もある。

課題を解決するための手段及び作用 本考案は、循環移動する工具類保管棚と該工具類保管棚
に保管された工具類を使用する工作機械との間に、前記
工具類保管棚に沿って昇降するとともに先端部に工具類
挟持アームを設けた伸縮アームを旋回可能に取り付けた
移載機と、使用済み工具類を前記工作機械位置より該移
載機へ搬出するストレージ機能を備えた搬送機と、前記
移載機に挟持されて前記工具類保管棚から取り出された
前記工具類を該移載機より前記工作機械へ搬送するプッ
シャを有する供給手段とを配設した工具類の保管・供給
装置により、前記の課題を解決したものである。

使用前の工具類を工具類保管棚から工作機械に移載する
作用について説明する。

先ず、工具類保管棚を作動させて所望の使用前の工具類
を移載機の傍まで循環移動させる。移載機は所望の使用
前の工具類が保管されている高さまで昇降し、伸縮アー
ムを伸縮及び旋回させた後に、挟持アームで所望の工具
類を挟持し、工具類保管棚から取り出す。

取り出された工具類は、挟持アームの旋回によって供給
手段に移載される。供給手段に移載された工具類は、工
作機械に供給され、使用される。

使用済み工具類を工作機械から工具類保管棚に移載する
作用を説明する。

使用済み工具類は、搬送機によって工作機械から移載機
の近くまで搬送され、移載機の挟持アームの挟持と伸縮
アームの伸縮及び旋回とによって工具類保管棚に戻され
る。

使用済み工具類が搬送機によって移載機の傍まで搬送さ
れたとき、移載機が使用前の工具類を工具類保管棚から
供給手段に移載中であるときには、使用済み工具類は搬
送機上にストレージさせられ待機する。

これによって、使用前の工具類は、使用済み工具類より
優先して移載される。

これ等の操作は、工作機械が作動中でも行なうことがで
きる。

実施例 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、工具類保管装置をアルミレールを加工するプ
レスに使用した場合の全体平面図である。

この工具類保管装置20は、金型の保管と、プレス24への
供給、保管手段への返送を自動的に行うもので、水平回
転棚21と、移載機22と、搬送機23とで構成されており、
プレス24の背面24aに設置されている。

水平回転棚21は、金型を保管するもので、金型を保管す
る保管棚30を複数段有している。各保管棚30は垂直方向
（第２図で上下方向）で一体にブロック化されている
（符号31が各ブロックを示す）。保管棚30（第７図）の
上面には金型Ｄの保管位置を決めるピン32が複数本所定
の間隔で立設してある。金型Ｄの大きさがピン32間隔以
上の場合は（第８図）、金型Ｄの下になるピン32を避け
る逃げ孔Daが金型底面に形成してある。

この水平回転棚21は駆動機構（図示省略）により全保管
棚30がブロック化されたまま同時に水平循環移動するよ
うになっている。

移載機22（第1,3,4）は、水平回転棚21から金型を出し
入れするもので、水平回転棚21に沿って平行に立設され
た支柱40と、支柱40に昇降自在に具えられた昇降体41
と、昇降体41を昇降させる駆動機構42とで構成されてい
る。

昇降体41（第9,10,11図）は、支柱40に昇降自在に具え
られた昇降フレーム43と、昇降フレーム43の下面にベア
リング44により水平回転自在に設けられヘッド用モータ
45とチェーン46とにより水平回転する回転ヘッド47と、
回転ヘッド47に対し水平移動して伸縮する伸縮アーム48
とで構成されている。

伸縮アーム48は、移動フレーム49と、挟持アーム50とで
構成されている。前記移動フレーム49は、フレーム用モ
ータ51と一対のスプロケット52,52により循環移動する
無端状のチェーン53に連結され、回転ヘッド47のフレー
ム57に取り付けられた水平レール54上を挟む走行ローラ
55を有している。前記挟持アーム50は、移動フレーム49
に固定された固定アーム50aと、エアーシリンダ56によ
り前記固定アーム50aと平行な垂直下向きの位置と水平
な横向きの位置とをとりうる傾動アーム50bとで構成さ
れている。

前記駆動機構42（第４図）は、昇降用モータ60と、途中
に前記昇降フレーム43が接続されている昇降用チェーン
61と、昇降用チェーン61に係合している複数の昇降用ス
プロケット62,62とからなるものである。

次に、移載機22の動作を説明する。

昇降用モータ60を駆動すると昇降体41が昇降用チェーン
61によって支柱40を案内に昇降する。

ヘッド用モータ45を駆動すると回転ヘッド47がチェーン
46によって水平回転し、挟持アーム50を希望の方向に向
けることができる。

フレーム用モータ51を駆動すると一対のスプロケット5
2,52と無端状のチェーン53とにより移動フレーム49が伸
縮するようにしてレール54上を走行し、挟持アーム50を
希望の位置に接近、離間することができる。

エアーシリンダ56を駆動すると傾動アーム50bが傾動
し、固定アーム50aとで金型Ｄを掴んだり、放したりで
きる。

以上の動作はサーボモータの制御によって行われる。

搬送機23（第1,4図）は、プレス24で使用済みの金型を
プレス24から移載機22に搬送するもので、上段の搬送用
コンベヤ70と、下段の搬出用コンベヤ71と、搬送用コン
ベヤ70の右端に位置する旋回コンベヤ72とで構成されて
いる。

搬送用コンベヤ70は、プレス24から移載機22の昇降体41
の下まで使用済みの金型を搬送するもので、複数本のロ
ーラ75を平行に配設し、駆動部（図示省略）を５台を持
ち、ローラ75を５つのセクションに分け、タクト送りで
き、バッファ機能を有している。従って、この搬送用コ
ンベヤ70は１本であるが動作的にみると５本の短いコン
ベヤを直列に接続しているのと同様である。

搬送用コンベヤ70の中間には、金型Ｄの側面を押し搬送
用コンベヤ70の片方に寄せる片寄せプッシャ76が、片寄
せプッシャ76より下流の反対側にはバーコードリーダー
77が夫々設けてある。

金型Ｄの幅は金型毎に異なるため、搬送用コンベヤ70の
終端（第１図の左端側）の両側には、金型Ｄの両側を押
して金型Ｄの中心を移載機22の中心に一致させる一対の
センタ出しプッシャ78,78が設けてある。

搬出用コンベヤ71は、金型を工具類保管装置20から外部
に搬出するとき使用するもので、複数本のローラ（図示
省略）を平行に具えている。

旋回コンベヤ72は、プレス24と、搬送用コンベヤ70との
間で金型の受け渡しを行うもので、平行に配設された複
数のローラ80と、旋回用の油圧式プッシャ81を有してお
り、このプッシャ81により90度水平回転し、プレス24の
方と、搬送用コンベヤ70の方と選択的に接続されるよう
になっている。

プレス24（第1,3,5,6図）は、プレス本体90と、縦型回
転棚91と、金型整列機構92とで構成されている。

プレス本体90は、最大18個の金型Ｄを一度に設置するこ
とができ、前面側24bに各金型Ｄに対応して表示ランプ9
3（第５図）が18個設けてある。作業者は制御装置（図
示省略）の指令により工程順に点灯する表示ランプ93に
対応する金型Ｄに材料を出し入れして加工を行う。

縦型回転棚91は、搬入された金型をプレスの背面側24a
から前面側24bへ、使用済みの金型を前面側24bから背面
側24aへ搬送するもので、回転する一対の円盤状のフレ
ーム94,94と、フレーム94,94間に渡すようにして支持軸
95,95により水平に支持された複数枚の棚96と、フレー
ム94,94の一方の側面に具えられフレーム94,94が回転し
ても棚96の上面96aを常に水平保持にしている遊星歯車
機構97と、棚96の回転空間内98に設置され後述する金型
積載プレート112を棚96に載せる受渡機構99とで構成さ
れている。前記棚96は、等間隔で８枚設けられている。
前記受渡機構99は、金型搬入搬出機100と、金型設置機1
01とからなり、金型搬入搬出機100は、シリンダ102と、
シリンダ102の先端に具えられたバー103と、バー103の
両端に設けられ互いに開閉動作をする一対のフック104,
104で構成されている。金型設置機101は金型搬入搬出機
100と同一構造で、シリンダ105と、バー106と、一対の
フック107,107とで構成されている。

縦型回転棚91の回転中はフック104,104,107,107の先端
が棚96にぶつかるの避けるため、第１図の金型設置機構
101の位置の様に、バー103,106をシリンダ102,105によ
って回転空間内98に引き込んである。

金型整列機構（第1,6図）92は、プレスに搬入された金
型を整列させ、かつ、使用済みの金型を順次搬出するも
ので、搬出プッシャ110と、金型の搬送案内をするチャ
ンネル状の搬入ガイド111と、複数枚の金型積載プレー
ト112と、搬出プッシャ113と、搬出ガイド114と、水平
の軸（第６図）115上をチェーン116の牽引によって移動
する搬送プッシャ117とで構成されている。

金型積載プレート112は、金型を整列して積載するもの
で、全体がチャンネル状をしており、両側に前記フック
104,104,107,107が係合するＬ字状の被係合部118,118,1
19,119が設けてある。

次に、プレス24の動作を説明する。

搬入ガイド111に金型Ｄが搬入積載されると、搬入プッ
シャ110がその金型Ｄの側面を押し金型積載プレート112
に押し込み、搬送プッシャ117は水平状態から垂直状態
になり金型積載プレート112上の適宜の位置まで押して
搬送する。この動作は金型Ｄが搬入される度に行われ
る。金型積載プレート112には最大18個の金型が積載で
きる。金型積載プレート112の所定の位置に所定数の金
型Ｄが積載されると、シリンダ102を作動して、バー103
を金型積載プレート112に接近させる。そして、フック1
04,104をその先端が閉じるように回動させて被係合部11
8,118に係合させ、シリンダ102の復帰動作により、金型
積載プレート112を棚96上に引き込むようにして積載す
る。その後、フック104,104をその先端が開くように回
動させ、被係合部118,118との係合を解除する。

回転搬送が可能な状態になった金型積載プレート112
は、フレーム94,94の回転と遊星歯車機構97の作動によ
り水平状態を保持しながら循環移動する棚96により、プ
レス24の後面側24aから前面側24bまで運ばれる（即ち、
棚96は公転しながら、自転する。）すると、予め、引っ
込み状態になっているバー106のフック107,107が回動
し、その先端が被係合119,119に係合する。フック107,1
07の係合状態のままシリンダ105でバー106を突出させる
と、金型積載プレート112が棚96からプレス本体90上に
押し出される。そして、フック107,107をその先端が開
くように回動させて被係合部119,119から外し、バー106
を引っ込めることにより、金型Ｄが使用状態になる。

使用済みの金型Ｄを搬出するには、バー106を、プレス2
4の前面側24bの方に突出移動させて、フック107,107を
回動し、その先端を金型積載プレート112の被係合部11
9,119に係合させる。そして、バー106を引っ込み動作さ
せて、プレス本体90から棚96上に金型積載プレート112
を引き込むようにして移す。その後、フック107,107を
開いて、被係合部119,119との係合を外し、バー106を引
っ込め、金型積載プレート112を回転搬送が可能な状態
にする。金型積載プレート112は、棚96に積載されて水
平状態を保持されながら回転搬送される。

金型積載プレート112がプレス24の背面側24aに運ばれる
と、予め、引っ込み状態になっているバー103が突出
し、フック107,107の先端を被係合部118,118に係合させ
て、金型積載プレート112を棚96からプレス本体90に押
して降ろす。その後、その係合を解除し、バー103を引
っ込める。

金型積載プレート112が降ろされると、搬送プッシャ117
が配列されたままの複数の金型Ｄの最後尾の金型Ｄを押
して、先頭の金型Ｄを搬出プッシャ113の前面まで移動
させる。そして、搬出プッシャ113がその先頭の金型Ｄ
を搬出ガイド114に押し出す。その後、搬送プッシャ117
と、搬出プッシャ113の繰り返し動作により、金型積載
プレート112上の金型Ｄが順次搬出されていく。

次に、工具類保管装置20の動作を説明する。

先ず、使用する金型Ｄが保管されている保管棚30のブロ
ック31を移載機22の傍まで循環移動させる。

これと相前後して、移載機22の昇降体41が駆動機構42に
よって目的の保管棚30の高さまで上昇若しくは下降し、
引っ込み状態になっている伸縮アーム48が金型Ｄの方に
向くように回転ヘッド47が回転する。

水平回転棚21、回転ヘッド47が停止した後、傾動アーム
50bが金型Ｄにぶつかるのを回避するために水平の位置
に回動させ〔第12図（ａ）〕、伸縮アーム48を延ばして
水平回転棚21内に進入させ、挟持アーム50を金型Ｄの真
上に移動させる〔第12図（ｂ）〕。固定アーム50aが金
型Ｄに接近した時点で、伸縮アーム48の延びを停止し、
傾動アーム50bを下向きに傾動させ、固定アーム50aと傾
動アーム50bとで金型Ｄを両側から挟む〔第12図
（ｂ）〕。その後、昇降体41が僅かに上昇して保管棚30
から金型Ｄを吊り上げ〔第12図（ｃ）〕、伸縮アーム48
を縮め、回転ヘッド47を水平左回転（第１図において反
時計方向）させ、水平回転棚21から金型Ｄを運び出す。

伸縮アーム48が搬送機23と平行になったとき、回転ヘッ
ド47の回転を一旦停止させ、水平回転棚21と、プレス24
とにぶつかるのを回避した状態にしておいてから、昇降
体41を金型整列機構92の搬入ガイド111の高さ位置ま
で、上昇若しくは、下降させる。そして、さらに回転ヘ
ッド47を左回転させ、伸縮アーム48を搬入ガイド111の
真上に延ばし、金型Ｄが搬入ガイド111の真上まで移動
したとき、その延びを停止し、昇降体41を下降させ、金
型Ｄを搬入ガイド111上に降ろし、傾動アーム50bを傾動
し金型Ｄを放す。

搬入ガイド111に降ろされた金型Ｄは、搬入プッシャ110
に押されて、金型積載プレート112に押し込まれ、さら
に、搬送プッシャ117に押されて、第６図において右の
方に送り込まれる。

金型Ｄを運んできた伸縮アーム48は引っ込み、回転ヘッ
ド47が水平右回転して、前述した動作を繰り返し、金型
Ｄを水平回転棚21から搬入ガイド111に順次運ぶ。

金型積載プレート112に所定の数だけ金型Ｄが載せられ
ると、縦型回転棚91の作動によりプレス24の前面側24b
に搬送され金型Ｄがセットされる。

縦型回転棚91の作動中は作業者は作業ができない。従っ
て、金型Ｄの交換による作業者の作業待ち時間は、縦型
回転棚91が回転している間の時間だけである。

使用済みの金型Ｄは、縦型回転棚91と、金型整列機構92
との作動により搬出ガイド114に送られ、搬出ガイド114
に向いて待機している旋回コンベヤ72に送り出される。

旋回コンベヤ72は金型Ｄが載せられると旋回用プッシャ
81により水平回転し、搬送用コンベヤ70に接続される。
そして、旋回コンベヤ72のローラ80の作動により金型Ｄ
は搬送用コンベヤ70に移される。

搬送用コンベヤ70上を搬送される金型Ｄは、途中、片寄
せプッシャ76により、片側に寄せられ、金型Ｄに貼り付
けられているバーコード（図示省略）がバーコードリー
ダ77で読み取られ、これにより水平回転棚21に収納する
位置が決定される。金型Ｄは、最後に、センタ出しプッ
シャ78,78に押され、中心を移載機22の中心に合わせら
れ、待機している移載機22の伸縮アーム48の下で停止す
る。

そして、伸縮アーム48と挟持アーム50の作動と、昇降体
41の昇降と、回転ヘッド47の水平右回転により、予め待
機している水平回転棚21の所定の保管棚30に金型Ｄが保
管される。

新たに外部から供給される金型Ｄは旋回コンベヤ72から
供給し、搬送用コンベヤ70の搬送と、移載機22の移載に
より水平回転棚21に保管される。又、金型Ｄを外部に運
び出す時は、移載機22で水平回転棚21から搬出コンベヤ
71に搬送し、搬出コンベヤ71から外部に搬出する。

以上のように、本考案の工具類の保管装置によると、金
型Ｄの保管、搬送等を全て自動的に行なえるので、作業
員が作業中であっても、次の加工工程に必要な金型Ｄを
前もって加工工程順にプレスの傍に準備しておくことが
でき、金型Ｄの交換時間が短縮され、作業能率が向上す
る。

しかも、完全自動化されるので、金型Ｄの数量に関係な
く、金型Ｄの保管、搬送等を確実に行なえるとともに、
行方不明の金型Ｄが発生するようなことはない。

さらに、プレス作業は、表示ランプ93が点灯する順にア
ルミレールを入れて加工すればよいので、作業に熟練す
る必要がなく、しかも、多種少量生産に対応できる。

なお、本考案は以上の実施例に限定されるものではな
く、技術思想が同一のものも含まれることは言うまでも
なく、例えば、以上の実施例では、金型を水平回転棚21
に保管しているが、保管棚が縦方向に回転する縦型の回
転棚であってもよい。

さらに、工具類保管装置20をプレス24に使用している
が、この外、NC旋盤、マシニングセンタ等にも使用で
き、同様な利点をもたらす。

考案の効果 以上のように、本考案の工具類保管装置によると、工具
類の保管、搬送等が総て自動的に行なえるようになった
ので、工作機械が作動中でも次の加工工程に必要な工具
類を前もって加工機械の傍に準備しておくことができ、
工具類交換時間が短縮され、作業能率が向上する。

又、完全自動化されることにより、工具類の保管が確実
になり、行方不明の金型が発生するようなことはない。

さらに、本考案の保管・供給装置は、循環移動する工具
類保管棚と工具類を使用する工作機械との間に、工具類
の移載機、搬送機及び供給手段を配設したので、移載機
の伸縮アームの昇降・旋回によって保管棚に対する工具
類の出し入れが確実に行なえるとともに、工具類保管棚
が循環移動して移載機の所定位置に停止することができ
るので、移載機による工具類の出し入れを迅速に行なう
ことができる。

又、本考案の保管・供給装置は、ストレージ機能を備え
た搬送機を有しているため、移載機が使用前の工具類を
工具類保管棚から取り出している最中に、搬送機に使用
済みの工具類が送り込まれるようなことがあっても、そ
の使用済みの工具類は、搬送機上にストレージされ、使
用前の工具類が工作機械に移載された後に、工具類保管
棚に移載されるようになっている。このため、使用前の
工具類の要求があったとき、返却移載・搬送中の使用済
みの工具類を途中で停止させておき、優先して使用前の
工具類を工作機械に供給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第12図は本考案の実施例で、このうち、 第１図は工具類保管装置の全体平面図、 第２図は水平回転棚の正面図、 第３図は第１図の右側面図、 第４図は第１図中の４−４矢視図、 第５図はプレスを正面（作業者側）から見た正面図、 第６図は第１図中の６−６矢視図、 第７図、第８図はいずれも保管棚の平面図、 第９図は昇降体の縦断面図で、第10図中の９−９矢視断
面図、 第10図は第９図の左側面図、 第11図は第10図中の11−11矢視断面図、 第12図（ａ），（ｂ），（ｃ）は移載機の動作説明図で
ある。 Ｄ…金型（工具類） 20…工具類保管装置 21…水平回転棚（工具類保管棚） 22…移載機 23…搬送機 24…プレス（工作機械） 48…伸縮アーム 50…挟持アーム 92…金型整列機構（供給手段） 110…搬入プッシャ（プッシャ）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】循環移動する工具類保管棚と該工具類保管
   棚に保管された工具類を使用する工作機械との間に、前
   記工具類保管棚に沿って昇降するとともに先端部に工具
   類挟持アームを設けた伸縮アームを旋回可能に取り付け
   た移載機と、使用済み工具類を前記工作機械位置より該
   移載機へ搬出するストレージ機能を備えた搬送機と、前
   記移載機に挟持されて前記工具類保管棚から取り出され
   た前記工具類を該移載機より前記工作機械へ搬送するプ
   ッシャを有する供給手段とを配設したことを特徴とする
   工具類の保管・供給装置。