JPS6150732A - 工具貯蔵供給装置 - 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】

（ａ）、産業上の利用分計 本発明は、マシニングセンタ等の工作機械（こ工具を供
給するための工具貯蔵供給装置に関する。 （１））、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、チェーン式１具マガジン等が知られてい
たが、いずれも貯蔵供給できろ工具の数が数十本が限度
であった。 （Ｃ）０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った。 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、チェーン式１具マガジンに
おいては、チェ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、更には複数のチェーン式１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ったり、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与実用的とは言えなかった。 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ットで搬送する方式も有ったが、
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、ロボットと隣接する工具との間の干渉を避けろ
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
増大する欠点が有った。 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、従って狭いスペースで収納する
ことが出来ろ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）０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−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
ルラックを移動自在に設けると共に、該ツールラックに
工具を収納し得る？Ｕ数のツールポケットを前記ツール
ラックの長手方向に配列して設け、更にそれ等ツールラ
ックに互いに隣接するツールラックどうしを連結し得る
連結機構を設けると共に、前記ツールラックのうち少な
くとも一つのツールランクにツールラックの移動駆動手
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、前記受け渡し時送手段に、前記連結１１＄ｆｌｔの
連結状態の解除手段を設けて構成される。 （ｅ）０作月 上記した構成により、工具は各ツールラックのツールポ
ケットに収納され、工具の挿入、抜去に際しては、受け
渡し鬼送手段が工具の挿入、抜去を行うツールラックに
対応した位置に移動し、解除手段を駆動してツールラッ
ク相互を連結している連結１（１構を対応するツールラ
ック位置で解除すると共に、移！ｌ１ＩＩ馴動手段を駆
動して１個以上のツールラックを他のツールラックに対
して移動させて空間を形成し、該空間により、工具のシ
ールポケットへの脱着に際して、ツールラック及び該ツ
ールラッ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。 ｆｉ１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図はツールロボット
部分を示す正面図、第４図は第３図の平面図、第５図（
よ第３図の側面図、第６図はツールロボットのハンド機
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
ツールラック部分の正面図、第１０図は第９図の平面図
、第１１図は第９図の側面図、第１２図はツールラック
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
ットのロック解除ｉ構を示す平面図、第１６図は中間移
送ポケットを示す正面図、第１７図は第１６図の側面図
、第１８図は第１７図のＸ■−Ｘ■線による断面図であ
る。 工具貯蔵供給袋Ｗ１１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
ラケット５が形成されている。ブラケット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、更にブラケット５には、ガイドレール６
に沿った形でラック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
はツールロボット１０がツールロボット本体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１ｌｊｌ！Ｉｔｈ自在に設けられてい
る。ピニオンギヤ１７はラック７と噛合しており、従っ
てモータ１５を正逆方向に適宜＠動することにより、減
速値Ｍ１６、ピニオンギヤ１７を介して本体１１は、ラ
ック７に沿って、ガイドレール６．９に案内きれる形で
矢印Ａ、Ｂ方向に移′ＲＪＩＪ１！ｌ１ＩＩされろ。 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８１構部２２が螺合してお
り、ノ１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ｌｌａ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、ピストンロッド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８１溝部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２２ａには工具把持部２５が、スライド軸
受２２１１に摺動自在に装着されたガイドｐ　２５　ａ
、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、ガイド捧２５ａにはその中心に沿っ
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
ッド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Ｅ１Ｆ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２５ａ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がビン２６ａ
を介して、矢印Ｇ、Ｈ方向に回動自在に設けらてれおり
、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部１２５ｆにその先
端を向けた形で設けられており、近接センサ２７ば工具
把持溝２Ｓｆ内の工具の有無を検出することが出来ろ。 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
ケット２９ａ、２９ｂが、ツールロボット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
方のブラケット２９ｂにはガイド溝２９ｃがＡ、Ｂ方向
に穿設形成され、更に、上方のブラケット２９ａにはガ
イドレール２９ｄがｒｒＭ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ック３０が複数本、該ツールラッ
ク３０に設けられたガイドｉｆ４３０　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、各ツールラック３０には工具を保持し得る複数の
ツールポケット３１が、第９図上下方向、即ちツールラ
ック３０の長手方向に一列に設けられている。各ツール
ポケット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心と係合して
ツールポケット３１に装着された工具のツールポケット
３１内での回転を防止する。 また、ツールラック３０の上下部分には、第１２図乃至
第１４図に示すように、ツールラック３０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ック３０に向け
て突出させた形で固着されたビン３２ａを有している。 ビン３２１１の先端部分には、第１４図に示すように、
係合溝３２ｂが穿設されており、またＦＡ接するツール
ラック３０のビン３２ａと対向する位置には、係合穴３
２ｃがビン３２！１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にはロックビン３２ａが、矢印Ｃ，Ｄ方向
に移動自在に嵌入係合している。ロックビン３２ａには
ビン３２ｆが植設されており、ビン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ＣＳＤ方向に移動自在に嵌入された解除ビン３
２ｇに嵌入係合している。Ｍ除ピン３２ｇと穴３２ｂ間
には、コイルスプリング３２１が縮設されており、コイ
ルスプリング３２ｉは解除ビン３２ｇを常時矢印Ｃ方向
に付勢している。 なお、ツールロボット本体１１の、ツールラ２り３０の
連結樋溝３２と対向し′得る上下位署に（よ、第１５図
に示すように、解除シリンダ３３がピストンロッド３３
ａを矢印Ｃ１Ｄ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ック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図におけろ各フレームの最右方から２番目に設けら
れたツールラック３０Ａには、その上下部分に、第１０
図に示すように、σ＋ｌＩ板２９に設置されたランク開
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ッド３５ａを介して接続しており、
従ってラック開放シリンダ３５を駆動してピストンワッ
ト３５ａｊｉ！Ａ、Ｂ方向に突出後退させろことにより
、ツールラック３０　をガイドレール２９ｄ等に沿って
Ａ、Ｂ方向に移動させろことが出来ろ。 メインフレーム２及びサブフレーム３におけろ、第１図
最右方のツールラック３０．は、側板２９に固定されて
おり、メインフレーム２のツールラック３０６のほぼ中
央部には、中間移送ポケット３６が設けられている。中
間移送ポケット３６は、第１６図及び第１７図に示すよ
うに、ツールラック３０１１に固定されたフレーム３６
ａ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、更にクリユングホルダ３６ｄが
ベアリング３６ａを介して回転自在に設けられており、
クリユングホルダ３６ｄにはクリーニングブラシ３６ｆ
が、クリユングホルダ３６ｄに社内錐状に形成された工
具保持部３６ｇ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。クリユングホルダ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３６ｉに装着された
ギヤ３６ｉが、回転ホルダ３６ｂに形成されたスリット
３６ｍを介して１合している。軸３６１の他端にはギヤ
３６ｋが設けられており、ギヤ３６には回転ホルダ３６
ｂの第１７図左端部に形成されたギヤ３６１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ＩＸＪ方向に突出自在
に設けられた棒状のロッド３６ｒに形成されたランク３
６ｇが、第１８図に示すように、噛合している。また、
回転ホルダ３６ｂにはロックビン３６ｔが、第１７図に
示すように、矢印１．Ｊ方向に移動自在に設けられてお
り、ロックビン３６

【はコイルスプリング３６ｕにより
、矢印１方向に付勢された形で設けられている。このロ
ックビン３６ｔは、工具保持部３６ｇに装着された工Ａ
３７のプルスタッド３７ａの溝部分３７ｂとフィルスプ
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３７の工具保持部３６ｇからの
不用意な脱落を防止している。 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ｔ二めの近接センサである
。 工具貯蔵供給袋ｇ１１は、以上のような）ｄ成を有する
ので、工具貯蔵供給袋口１により、図示しないマシニン
グセンタ等の工作機（戒に工具３７を供給するには、ま
ず、加ニブログラムやオペレークの指示に基づき、ソー
ルロボット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に沿って、第３図
矢印Ａ、Ｂ方向にｌｌ１ｉ官移動させろ。この移動動作
は、既に説明したように、ツールロボット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ａ装置１６、ピニオンギヤ１７、更に該ピニオン
ギヤ１７と噛合するラック７により行われろ。ツールロ
ボット１０は、工作８１Ｉ城に供給すべき工具３７が装
着されたツールラック３０に対向する位置にまでＡ、Ｂ
方向に駆動されろ。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、ツールロボット１０はメイン
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
が出来ろ。 一方、各ツールラック３０のツールポケット３１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、各ツールラック３０につき１４本の工具３７が格
納されろ。）、それ等工具を格納したツールラック３０
は、通常状態では、第９図に示すように、隣接するツー
ルラック３０が相互に連結機構３２により接続されて一
体化した形となっている（ただし、各フレーム最右方の
ツールラック３０　．３０　　を除く。）。このツール
ランク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、従って各メイ
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ｙり３０　以外のツールラック３
０は、連結状態においては、各フレームのラック開放シ
リング３５のピストンロッド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２９ｄ１ガイド溝２９ｃに沿ってそれぞれ移動駆動
されろ。 こうして、・ソールロボット１０が、供露合すべき工具
３７が収納されたツールポケット３１を有するツールラ
ック３０に対向する位置に位置決めされたところで、ツ
ールロボット本体１１の上下にに設けられた２個の解除
シリンダ３３のピストンロッド３３ａが、第１５図矢印
り方向に突出駆動される。すると、ピストンロッド３３
ａの先端とツールラック３０の連結機構３２の解除ピン
３２ｇとが当接し、更に解除ビン３２ｇを、第１３図矢
印り方向にコイルスプリング３２１の弾性に抗する形で
押し込む。これにより、ビン３２ｆを介してロンクビン
３２ａもＤ方向に移動し、ロツウピン３２ａと係合ｍ　
３２　ｂを介して係合状態に有った、第１４図右側の・
シールラック３０　（このツールラック３０に供給すべ
き工Ａ３７が格納されている。）のピン３２ａは、ｇツ
クビン３２ｅとの係合状態を解かれて該ピン３２ｍが嵌
入していた係合穴３２ｃから離脱し１８ろ状態となる。 すると、解除ビン３２ｇが押されｔニツールラ・ツク３
０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ンク開放ン
リンダ３５が駆動され、ピストンロッド３５ａが、第１
３図矢印Ｂ方向に突出駆動されろ。ピストンロッド３５
ａが、矢印Ｂ方向に突出駆動されろと、それに伴い、ピ
ストンロッド３５ａに固着されたシールラック３０　及
び該ツールラνり３０Ａと連結機構３２を介して連結状
態にある１個以上のツールラック３０がＢ方向に移動を
開始する（場合によっては、ツールラック３０Ａのみの
時も当然あり得る。）。ツールラック３０は、解除シリ
ンダ３３が当接係合している解除ビン３２ｇの設けられ
たツールラック３ｏと該ツールラック３ｏと保合穴３２
ｃを介して連結係合していた、第１４ＩＩＡ右方のツー
ルラック３ｏ　を境に、ビン３２ａが係合穴３２ｃがら
離れる形で、Ｂ方向１と移動し、移動を開始したツール
ラック３０中、第１４図最左方のツールラック３０．と
、該ツールラック３０．の第１４図左隣りのツールラッ
ク３０の間には、ラック開放シリング３５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、ツールラッ
ク３０Ａと３０゜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、供を合すべき工具３７が袋着されたツールラ
ック３００部分より、第１図右側のツールラック３０が
全てストロークＳ　Ｔ　ｊ！けＢ方向に移動したところ
で、今度はツールロボット１ｏのモ−ク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ｔ！け回転させろ。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ＩＩｎ、ｌｌａを介して、第１図矢印■、Ｊ方
向に本体１１上を移動する。そこで、ハンド機構部２２
に設けられた工具把持部２５を、目的の工具３７が格納
されたツールポケット３１の上下方向の位置と一致させ
、その状態で、シリンダ２３を駆動じてピストンロッド
２３ａを、第６図及び第７図に示すように、矢印り方向
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ろ形で、
突出させろ。すると、工具把持部２５は、ラック開放シ
リンダ３５により開放されたツールラック３０．３０　
間の空間中に、ツールラック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ＩＲ１２Ｓ　
ｆとツールラック３００内の目的の工具３７とが、矢印
Ｃ，Ｄ方向における位相が一致し、龜 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
ろ。そこで、モータ１５を再度所定量回転させ、本体１
１を工具把持部２５と共にＢ方向に移動させろと、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２
６をビン２６ａを中心にＨ方向に抑圧し、工具３７を工
具把持ｉｆＩ′ｌ２Ｓｆ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２
５ｆへの工具３７の嵌入係合動作は、圧油がシリンダ２
５ｃ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３
７の工具ホルダは、アーム２６をコイルスプリング２Ｓ
ｅの弾性に抗してＣ方向に回動させつつ工具把持１１２
５ｆ中に嵌入し、工具３７の把持動作（よ円滑に行われ
ろ。 こうして、工具把持部２５に工具３７が把持されろと、
今度はシリンダ２３のピストンロッド２３ａ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、ツールポケット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ック３０．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２２及び工具把持部２５を■
、Ｊ方向に適宜移動させて、工具把持部２５の工具３７
の位置をツールラック３０　の中間移送ポケット３６の
上下方向の位置と一致させる。 その間に、ランク開放シリンダ３５は、ピストンロッド
３５Ｑを入方向に後退させ、それまで８方向に移動して
いた、ツールラック３０Ａを初めとする複数のツールラ
ック３０を入方向に戻し、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ック３０゜
の左隣りのツールラック３０の係合穴３２ｃに工具３７
の取り出されたツールランク３０゜のビン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、ラック開放シリンダ３５のストロークｓ’
ｒにｍ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ック３０　とツールラック３０
Ａとの間に形成されろ。一方、ビン３２ａが係合穴３２
ｃに嵌入すると、ビン３２ａは、ロックビン３２ｅと、
ロックビン３２ｅをビン３２ｆ１解除ビン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
印り方向に強制的に移動させろ形で、係合ｉｌ　３２　
ｂを介して係合し、それまで離れていたツールラック３
０　とその左隣のツールラック３０はビン３２ａを介し
て、当初のように連結される。なお、係合溝３２ｂとビ
ン３２ｅの連結は、互いの傾斜面３２ｊ、３２ｋを介し
て行われるので、その喫作用により、ツールラック３０
　とその左方のツールラック３０の連結は、両ラック３
０が密若する形で円滑かつ確実に行われろ。 こうして、ツールラック３０Ｂ以外の全てのツーノしラ
ンク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
ラック３０　の中間移送ポケット３６に対向する形で位
冒決めされたツールロボット１０；ま、シリンダ２３を
駆動して、ピストンロッド２３　ａ　ｔ！ｌ）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
中間移送ポケット３６の工具保持部３ｆＢ中に押入する
。この際、ツールラック３０　以外のツールラック３０
は全て、第１図Ａ方向に移動し、従ってツールラック３
０゜と３０１間にはラック開放シリンダ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をツールラック３０
方向であろＤ方向に突出させても、工具把持部２５とツ
ールラック３０及び該ラック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３６
ｇへの挿入は円滑に行われろ。 工具３７が工具保持部３６ｇへ挿入されると、シリンダ
２５ｃへの圧油の供給が晟断され、その状態で、本体１
１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は中間移送ポケット３６中に
、第１７図に示すように、コイルスプリング３６ｕによ
って１方向に付勢されたロックビン３６【とプルスタッ
ド３７ａの溝部分３７ｂが係合する形で保持される。 ところで、中間移送ポケット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
８１城側に装着された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υ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ット３６へ返却されろ。なお、工
具貯蔵供給装置１１２１におけろ、工具３７の中間移送
ポケット３６への搬送は、第１図及び第２図に示すよう
に、各ツールラック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３７Ｃの図中左側の部分
を把持して行うが、通常工作機域側の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
って、工具ホルタ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ＪＦｊ、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ａ側では中間
移送ポケット３６へ挿入された工Ａ３７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、中間移送ポケット３６に工具３７がツールロボ
ット１０により挿入セットされると、シリンダ３６ｑが
駆動され、ロッド３６ｒが、第１７図矢印１方向に突出
駆動されろ。すると、第１８図に示すように、ロッド３
（ｉｒに形成されたうツク３６Ｓ１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
けられたキー満と係合し得るキー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３６１．３６ｋを介して軸
３６１に伝達され、更にギヤ３６ｉ、３６ｈを介してク
リユングホルグ３６ｄを回転ホルダ３６ｂと同方向に＠
転させろ。 すると、クリユングホルダ３６ｄに装着されたクリーニ
ングブラシ３６ｆもクリユングホルダ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３７ｃのテーパ
軸３７ｄに付着した些等の異物を除去し、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；青掃はテーパ
軸３７ｄの全周に亙り円滑に行われろ。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内を通って圧縮空気が工
具保持部３６ｇ内に供給されるので、該圧縮空気により
、クリーニングブラノ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を通っ
て外部に排出され、テーパ軸３？ｄは清浄な雰囲気に保
たれろ。こうして、テーパ軸３７ｄの清掃を行いながら
、工具３７を工具保持部３６ｇ内で１８００回転させろ
と、工具３７の把持可能な側が、工作機械のＡＴＣ装置
によろ把持側、即ち、第１図右側に位置決めされ、ＡＴ
Ｃ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ット３６に返却さ
れた工具３７について１よ、シリンダ３６ｑがＷＩＩｌ
され、ロッド３６ｒが、第１７図及び第１８図Ｊ方向に
移動されろ。すると、ラック３６ｇ、ピニオンギヤ３６
ｐを介して回転ホルダ３６ｂが先程とは逆の方向に１８
０°回転して、工Ａ３７の把持可能側を、それまでの第
１図におけろ右側から、ツールロボット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３６
ｆにより前述と同様なり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、ツールロボット１０のシリンダ２３を駆動してピ
ストンロッド２３ａを、第６図及び第７図に示すように
、矢印り方向に突出させろ。すると、工具把持部２５は
、開放状態にあるツールラック３０Ａ、３０．間の間隔
がＳＴ（又は、それ以上）なる間に、前述のように、ツ
ールラック３０Ａ等と干渉することなく入り込み、その
工具把持溝２５ｆと中間移送ポケット３６内のＡＴＣｐ
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方向におけろ位相が一致し、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方向に移動させろと、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をビン
２６ａを中心にＨ方向に抑圧し、工具３７ｒ！工具把持
１・°４２５ｆ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が把持されろと、
今度はシリンダ２３のピストンロッド２３ａをＣ方向に
後退させろ。すると、工具把持部２５に把持された状態
の工具３７は、中間移送ポケット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ろ。工具把持
部２５を工Ａ３７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を入方向に移動させ、該
工具３７を収納すべきツールラック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ック３０のツ
ールポケット３１に対応した位置に位置決めする。 こうして、ツールロボット１０が、返却された工具３７
を格納貯蔵すべきツールポケット３１を有するツールラ
ック３０と対向する位置に位置決めされたところで、ツ
ールロボット本体１１の上下に設けられた２個の解除シ
リンダ３３のビスｌ、ンロッド３３ａが、第１５図矢印
り方向に突出ｗＪＸ１１１１１される。すると、ピスト
ンロッド３３ａの先端とツールラック３０の連結機構３
２の解除ピン３２ｇとが当接し、更に解除ビン３２ｇを
、第１３図矢印り方向にコイルスプリング３２１の弾性
に抗する形で押し込む。これにより、ビン３２ｆを介し
てロックビン３２ｅもＤ方向に移動し、ロックビン３２
ｅと係合溝３２ｂを介して係合状態ニ有った、隣接する
ツールラック３０ｏ（このツールラック３０　に返却す
べき工具３７を収納するツールポケット３１が有る。）
のビン３２ａは、第１４図に示すように、ロックビン３
２ｅとの係合状態を解かれて該ビン３２ａが嵌入してい
た係合穴３２ｃから離脱しマ０る状態となる。 すると、解除ピン３２ｇが押されたツールラック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ック開放シリ
ンダ３５が駆動され、ピストンロッド３５ａが、第１３
図矢印Ｂ方向に突出駆動される。ピストンロッド３５ａ
が、矢印Ｂ方向に突出駆動されろと、それに伴い、ピス
トンロッド３５ａに固着されたツールラック３０Ａ及び
該ツールランク３０Ａと連結８１構３２を介して連結状
態にある１ｇ以上のツールラック３０がＢ方向に移動を
開始する。ツールラック３０は、解除シリング３３が当
接係合している解除ビン３２ｇの設けられたツールラッ
ク３０と該ツールラック３０と係合穴３２ｃを介して連
結係合していた、第１４図右方のツールラック３０゜を
境に、ビン３２ａが係合穴３２ｃから離れろ形で、Ｂ方
向に移動し、ツールラック３０゜と、該ツールラック３
０゜の第１４図左方のツールラック３０の間には、ラッ
ク開放シリング３５のストロークＳＴに［するｔ！けの
空間が形成されろ。 こうして、工具３７が返却されるべきツールポケット３
１の設けられたツールラック３０．部分より、第１図右
側のツールラック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８方向に所定量移動さ
せ、工具把持部２５の工具３７とツールラック３０の工
具３７を返却すべきツールポケット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ッド２３ａ
Ｑ、第６図及び第７図に示すように、矢印り方向に突出
させろ。すると、工具把持部２５は、ラック開放シリン
グ３５により開放されたツールランク３０．３０゜間の
空間中に、ツールラック３０′＠と干渉することなく嵌
入し、把持している工具３７をツールラック３０゜中の
所定のツールポケット３１中に挿入する。 工具３７がツールポケット３１中へ挿入されると、シリ
ンダ２５ｃへの圧油の供給が８断され、その状態で、本
体１１はＡ方向に工ＪｉＬｔｅ：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Ｃ方向に回動しつつ、
工具３７との係合が解除され、工具３７はツールポケッ
ト３１中に保持きれる。 この状態で、工具把持部２５はＣ方向に戻され、更にラ
ック開放シリング３５が入方向に駆動されて、返却のた
めに分割状態にあったツールラＩり３０を再度連結機構
３２を介して一体化し、ツールロボット１０による返却
動作は完了し、ツールロボット１０は次の工具３７供給
動作に備えろ。 次に、本工具貯蔵供給装ｊＪ１に対して工具３７をセッ
トする場合について説明する。 工具貯蔵供給値ｇ１１のサブフレーム３に設けられたツ
ールラック３０の内、第１図最左方のツールラック３０
の下から３番目のツールポケット３１Ａは、ツール脱着
ステージ１ンとして使用されており、作業者は工具貯蔵
供給装置２１の各ツールラック３０のツールポケット３
１に工具３７を装着セットシ、また各ソールポケット３
１から使用済みの工具３７を回収する場合には、このツ
ールポケット３１Ａを介して作業を行う。即ち、各ツー
ルラック３０のツールポケット３１に工具３７を装υセ
ットする場合には、装着すべき工具３７を該ツールポケ
ット３１Ａに、手動まな（よ所定のツール供給ロボット
等の工具供給手段を介して装着セントする。この状態で
、ツールランク１０を駆動して、・ソールロボット１０
に該ソールポケット３１Ａに装着された工具３７を把持
させると共に、中間移送ポケット３６から工Ａ３７を各
ツールポケット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ット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をツールポケット３１　にセットしてゆき、ツ
ールロボット１０により各ツールポケット３１に格納す
ることにより、工具３７は工具貯蔵供給装置１にセット
されてゆく。なお、装着済みの工具３７を各ツールポケ
ット３１から回収する場合も同様であり、各ツールポケ
ット３１から回収すべき工具３７をツールロボット１０
によりツール脱着ステージ１ンであるツールポケット３
１Ａ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、所定のツールポケッ
ト３１Ａをツール説ワステーンコンとして用いることに
より、作業者等１ヨ工具３７をツールポケット３１Ａに
装わするだけで、工具貯蔵供給装置１の任急の場所へ工
具３７やセットすることが出来、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ット３１Ａ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、
ツール脱着ステーンヨンはツールポケット３１　の−個
所に限らず複数個のツールポケット３１をツール脱着ス
テーンフ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、ランク開放シリンダ３５等の
ツールラック３０の移動駆動手段により移動開放される
一団のツールラック３０とは独立した形で、一部のツー
ルラック３０Ｂを固定的に設けると、該固定されたツー
ルラック３０　に装着セクトされた工具３７については
、ツールラックの開放動作を行わなくとも直ちにツール
ロボット】０による工具３７の脱着動作を行うことが出
来ろので、頻繁に使用されろ工具３７や、加工時間が短
くて、通常のツールラック３０の開閉動作による工具逗
択を行っていたのではソールロボット１０による工具３
７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
ールラック３０　に装置することにより、ツールランク
３０の開閉に要する時間を短縮することが出来るので、
１３１１ｉＪ＋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＠及び第２図にも示すように、自由に分離接続が可能
なモジュール構成となっているので、供給すべき工具３
７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（よメインフレーム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、ツールロボット１０が走行する為のガイドレール６
．９、ラック７ｆ４の走行ガイド手段が、ソールロボッ
ト１０の走行方向に沿って、延長接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、ツールロボット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
容易に増大させろことが出来ろ。 なお、上述の実施例は、ツールラック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、ツールラック３０は、必ずしも立
てて設けろ必要は無く、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、中間移送ポケット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
ラック３０８に設けた場合について述べたが、中間移送
ポケット３６はツールランク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（よ、ツールラック３０の移動駆動
手段としてラック開放シリンダ３５を用いｌコ場合につ
いて述べたが、ツールラック３０の移動Ｅｌｆ手段とし
ては、ランク開放シリンダ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
構と共に用いろことも当然可能である。また、ツールラ
ック３０の移ｆｉｌＩ駆動手段が接続されるツールラッ
ク３０についても、連結機構３２により一団となって移
動し得るツールラック３０のうち、両端のツールラック
３０　（第１図のサブフレーム３の場合、ツールラック
３０Ａまたはツールポケット３１Ａの設けられたツール
ラック３０）の少なくとも一方に設ければよい。 （ｇ）３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′＠のフレームを有し、前記フレ
ームにガイドｊ７＋７２９　ｃ　、ガイドレール２９ｄ
＠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νり３０を移動自在に設けると共に、該ツ
ールラック３０に工具３７を収納し得る複数のツールポ
ケット３１を前記ツールラック３０の長手方向に配列し
て設け、更にそれ等ツールラック３０に互いにＦＡ　Ｌ
Ｍするツールラック３０どうしを連結し得る連結機構３
２を設けると共に、前記ツールラνり３０の内少なくと
も一つのツールラック３０にラック開放シリンダ３５等
のツールラック３０の移動駆動手段を設け、更にツール
ラック）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３２のＪ！ｌ！結状態の解除手段を設
けてｈｔ１成したので、工具３７をツールランク３０内
に高密度に収納することが出来ろばかりか、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
姫送手段を目的のツールラック３０に対応する位置にま
で位置決めして、該受け度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によるツールラック３０
相互間の連結を所定のツールラック３０部分で解除し、
更にツールラック３０の移動′ｉｉ１．ｌｌ１ＩＩ手段
を駆動することにより、１個以上のツールラック３０が
ガイド手段にガイドされつつ、ツールラック３０間に間
隔ＳＴなる空間を形成する形て一団となって移動するの
で、該形成された空間により、工具のソールポケット３
１への脱性に際して、受け渡し搬送手段と隣接するツー
ルラック３０の工具３７等が干渉することが防止され、
ツールラック３０相互間に、干渉を排除するための所定
の距離を設けろ必要が無く、従って、ツールラック３０
を連続的に配置することが可１１＠となり、数百本の工
具３７の収納も快いスペースで容易に行うことが出来ろ
。 更に、連結機構３２により、複数のツールラック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
ツールラック３ｏのうち、どちらか一方の端のツールラ
ック３ｏにのみ設ければよいので、工具貯蔵供給装置の
構成が藺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ｍ送手段をＡ、Ｂ方
向に移動させろことにより、全てのツールラック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
ールラック３ｏについて連結の解除手段を各ツールラッ
ク毎に設けろ必要が無く、′ｇｔ置装の構造が簡轄化さ
れろ利点が有る。 更に、多数の工具３７をコンパクトに収納出来ろことか
ら、受け渡し搬送手段による、ツールラック３０と中間
移送ポケット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図はツールロボット部
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図はツールロボットのハンド機構部
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図におけろ■矢視図、第９図はツー
ルラック部分の正面図、第１０図は第９図の平面図、第
１１図は第９図の側面図、第１２図はツールラックの結
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図はンールロボッ１
−のロック解除機構を示す平面図、第１６図は中間移送
ポケットを示す正面図、第１７図は第１６図の側面図、
第１８図は第１７図のＸ■−Ｘｖａ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（ツールロボット）２９
ｃ・・・　・ガイド手段（ガイド溝）２９ｄ・・・・ガ
イド手段（ガイドレール）３０・・・・ツールラック ３１・　ツールポケット ３２・・・・・連結ｔＩ構 ３３　・　解除手段（解除ンリング） ３５　・・・移動駆動手段（ランク開放ンリンダ）３７
・・・・工具 出願人　　株式会社　山崎鉄工所 代理人　　弁理士　　相１）伸二 （ばか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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
   ックを移動自在に設けると共に、該ツールラックに工具
   を収納し得る複数のツールポケットを前記ツールラック
   の長手方向に配列して設け、更にそれ等ツールラックに
   互いに隣接するツールラックどうしを連結し得る連結機
   構を設けると共に、前記ツールラックのうち少なくとも
   一つのツールラックにツールラッ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。