JPS6150734A - 工作機械用貯蔵供給装置 - 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】 ｆｌｔｌ　、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）９発明が解決しようとする問題点しかし、最近、
工作１ａ減による加工は、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Ｍ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ｇ設け、それ等
マガジンを工作ａ［に対して交換しながら、多数の工具
の供給を可能にしたものや、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、いずれの場合も、単一のマガジンをマガジン相互間
の連係を保持すること無く、複数個独立的に設置する方
式であったために、マガジンの設置作業の他に、該増設
されたマガジンから工具を取り出して搬送する工具の受
け渡し搬送手段のガイドレール等の走行ガイド手段の設
置作業も別に必要となり、増設作業に多くの手間を必要
とする欠点が有った。

本発明は、前述の欠点を解消すべく、工具供給可能本数
の増加を簡単な作業で行うことの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、複数の工具の収納手段が設けられたフ
レームを連結面を介して連結接続自在に設けると共に、
各フレームに走行ガイド手段を、前記フレームが連結き
れた際に互いに接続自在なるように設け、更に前記走行
ガイド手段に受け渡し搬送手段を該ガイド手段に沿って
走行自在に設けて構成される。

（ｅ）０作用 上記した構成により、本発明は、フレームを連結するこ
とにより、受け渡し搬送手段の走行ガイド手段も接続さ
れ、受け渡し搬送手段の、連結されたｙＬ数のフレーム
間の走行が直ちに可能となるように作用する。

（ｆ）、実施例 、　　　　　　　　　息下、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図はツールラック部分
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部分を示
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、ｗ４１０図は第９図の平面図、第１
１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１
４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１
８図は第１７図のＸ■−ＸｖＩ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
；ζ亙す横断的に、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１ζ（ま、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ＡＳＢ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ｍ！１ｉｌＩ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
ック７に沿って、ガイドレール６．９に案内されろ形で
矢印Ａ、Ｂ方向に移Ｔｏ駆動されろ。

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にはハンド機構部２２が螺合しており
、）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木のガイドレール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。ノ＼ンド礪構部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Ｉ＼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２２ａには工具把持部２５が、スライド軸受
２２ｍ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、更にガイド捧２５ａ′には後述の近接センサに接続
されろコード設置用の穴２ｓｂ’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がガイド俸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２５ｅ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（よ近接センサ２７が工具把持
部２５にＵ字形に形成された工具把持溝２５ｆ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ｉ７４２　Ｓ　ｆ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
方のブラケフト２９ｂにはガイドｉ７１２９　ｃ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ｆｆｊ　２９　
ｃ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ｐ　３０　ａ　、
ガイドローラ３０ｂをガイドレール２９ｄ及びガイド溝
２９　ｃ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
し得ろ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
溝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。

ｊな、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３２ｂが穿設されており、また隣接するツールラッ
ク３０のピン３２ａと対向する位置には、係合穴３２ｃ
がピン３２ａを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３
２ｄ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３２ｅが、矢印Ｃ，Ｄ方向に移動
自在に嵌入係合している。ロックピン３２ｅにはピン３
２ｆが植設されており、ピン３２ｆは、穴３２ｄの第１
３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された解除ピン３２ｇに
嵌入係合している。解除ビン３２ｇと穴３２ｂ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、ツールラック３０の
連結機構３２と対向し得ろ上下位置には、第１５図に示
すように、解除シリンダ３３がピストンロッド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ック３０の
内、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
たツールラック３０Ａには、その上下部分に、第１０図
に示すように、側板２９に設置されたラック開放シリン
グ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
ソり開放フリンゾ３５を駆動してピストンロッド３５１
１をＡ、Ｂ方向に突出後退させることにより、ソールラ
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３０８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３０　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３０．に固定されたフレーム３６ｍ
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３６ｅ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に社内維状に形成された工
具保持部３６ｇにその龜　　　　　　　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（よフレーム３６ａに回転自在に支持された軸
３６１１こ装着されたギヤ３６ｊが、回転ホルダ３６ｂ
（こ形成されたスリット３６ｍを介して噛合している。

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３６ｂの第１７図左端部（こ形成さ
れたギヤ３６１と噛合している。また、回転ホルダ３６
ｂ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（こ（よ、シリンダ３６ｑに
より矢印■、Ｊ方向（こ突出自在に設けられた棒状のロ
ッド３６ｒに形成されたラック３６ｓが、第１８図に示
すよう（こ、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■
、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３６ＨＩＣ装着された工具３７のプルスタッ
ド３７ａの溝部分３７ｂ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に押入され
た工具３７の工具保持部３ｆＢ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ための近接センサである。

工具貯蔵供給値［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ｎｔｔ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タの指示に基づき、ツールロ
ボット１０をメインフレーム２及びサブフレーム３に亙
り敷設きれたガイドレール６．９に沿って、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
噛合するラック７により行われる。ツールロボット１０
は、工作（成域に供給すべき工具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る。

一方、各ツールラック３０のソールポケット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、隣接するソー
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
ツールランク３０．．３０Ｂを除り。）。このツールラ
ック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ック３０　以外のツールラック３０
は、連結状態においては、各フレームのラック開放シリ
ンダ３５のビストンロンド３Ｓａを、ｆＪＪ１０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１４２９　ｃに沿ってそれぞれ移
１ＩＩＩｌ駆動される。

こうして、ツールロボット１０が、供給すべき工具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３３ａの
先端とツールラック３０の連結８１構３２の解除ビン３
２ｇ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３２ｉ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３
２ｅＩ３Ｄ方向に移動し、ロックビン３２ａと係＆１Ｗ
３ｚｂを介して係合状態に有った、第１４図右側のツー
ルラνり３０゜（このツールラック３０゜に供給すべき
工具３７が格納されている。）のビン３２ａは、ロック
ピン３２ａ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３２ｅから離脱し得る状態となる。

すると、解除ビン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［ｄｌ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、Ｘ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３Ｓａに固着されたツールラック３０Ａ及
び該ツールラック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が巳方向に移動を
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３０と該ツールラック３０と係合穴３２
ｃ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、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３００の第１４図左隣りのツールラック３０
の間には、ラック開放シリンダ３５のストロークＳＴに
相当するだけの空間が形成されろ。

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、適用されろことは勿論である
。

こうして、供給すべき工Ａ３７が装着されたツールラッ
ク３０　部分より、第１図右側のツールランク３０が全
てストロークＳＴｒ！けＢ　方向に移動したところで、
今度はツールロボット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（・で送りネジ２１を正
逆方向に適宜所定角度量だけ回転させろ。すると、送り
ネジ２１に螺合しているハンド機横部２２は、ガイドレ
ール１１ａ、ｌｌａを介して、第３図矢印＋１Ｊ方向に
本体ＩＩ上を移動する。そこで、ハンド機摺部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を駆動してピストンロッド２３
ａ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２５ｍ、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
せる。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１７４２５ｆ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、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１１を工具把持部２５と共に８
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。乙の状態で、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２Ｓｃ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、
圧油がンリンダ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２５ｅの弾性に抗してＣ方向に回動させつ
つ工具把持Ｆｔ４２ｓｆ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のピストンロッド２３ａをＣ方向に
後退させろ。すると、工具把持部２Ｓに把持された状態
の工具３７（よ、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を通過シて、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１、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３
６の上下方向の位置と一致させろ。

その間に、ラック開放シリンダ３５は、ピストンロッド
３５ａ９！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３
７の取り出されたツールラック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３５０ストロークＳ
Ｔ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、
ロックピン３２ｅをビン３２ｆ、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る形で、係合溝３２ｂを介
して係合し、それまで離れていたツールラック３０　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３２
ｅの連結は、互いの傾斜面３２ｉ、３２ｋを介して行わ
れるので、その模作用により、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３０がｖ
５５ｃＪする形で円滑かつＶ＆実に行われろ。

こうして、ツールラック３０．１以外の全てのツールラ
ック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３０．０中間移送ポケット３６に対向する形で位
置決めきれたツールロボント１０は、シリンダ２３をｍ
動して、ピストンロッド２３ａをＤ方向Ｚζ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
ボケシト３６の工具保持部３６ｇ中に押入する。この際
、ツールラック３０Ｉｌ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３０と３
０　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（または、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３０万回で
あろＤ方向１こ突出させても、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３６ｇへ
の挿入は円滑に行われる。

工具３７が工具保持部３６ｇへ押入されろと、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２５ａ
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ピン３６ｔとブルスタッ
ド３７ａの溝部分３７ｂが係合する形で保持されろ。

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
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ＭＩきれ、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の第１図におけろ左側の
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の第１図におけろ右側の部分を把持して工具
交換を行う。

従って、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１よ、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
送ポケット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ろ。

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ろと、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
６ｒに形成されたラック３６Ｓ１ピニオンギヤ３６ｐを
介して回転ホルダ３６ｂが１８００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ろキー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１
８０°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３
６１に伝達され、更ニキャ３６ｊ、３６ｈを介してクリ
ユングホルダ３６ｄを回転ホルダ３６ｂと同方向に回転
させろ。

すると、クリーングホルダ３６ｄに装着されｔニラリー
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８ｉ械の主軸に装着した際に主軸
と密着して工Ａ３７を保持する、工具ホルダ３７ｃのテ
ーパ軸３７ｄに付着した裏等の異物を除去し、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１８０６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、クリーニングブラシ３６ｆにより除去された聾等の
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３７ｄば清浄な雰囲気に
保たれる。こうして、テーパ軸３７ｄの清掃を行いなが
ら、工具３７を工具保持部３６ｇ内で１８００回転させ
ろと、工Ａ３７の把持可能な側が、工作機械のＡＴＣ装
匠による把持側、即ち、第１図右側に位置決めされ、Ａ
ＴＣ装置によるその後の工作８１減への工具３７の移送
動作；よ円滑に行われろ。

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については、シリンダ３６ｑが駆ｖｊＪさ
れ、ロッド３６ｒが、第１７図及びＷ、１８図Ｊ方向に
移動されろ。ずろと、ラック３６ｓ、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
００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３６ｆ
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仝駆動してピ
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３０．．３０ａ間の間隔
がＳＴなろ間に、前述のように、ツールラック３０　等
と干渉することなく入り込み、その工具把持ｊｌ１２５
ｆと、中間移送ポケット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ろ。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１１２５ｆ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２Ｓｃに圧油を供給し、アーム２６をビン２８ａを中
心にＨ方向に押圧し、工具３７を工具把持ｍ　２　Ｓ　
ｆ巾に脱落することなく強固に支持する。

乙うして、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のピストン口・ノド２３ａｉｔＣ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、中間移送ポケット３６から離脱し、
工具把持部２５と共に１　　　　　　　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、モーりＩＳを駆動して本体１１を
入方向に移動させ、該工Ａ３７を収納すべきツールラッ
ク３ｏ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、ハンド機溝部２２及
び工具把持部２５を１、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Ａ３７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Ａ３７
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３ｏ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】１の上下に設けられた２個の解除シ
リンダ３３のピストンロッド３３ｇが、第１５図矢印り
方向に突出駆動されろ。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８１構３２の解除ビン
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３２ｉ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
３２ａもＤ方向に移動し、ロックピン３２ａと係合溝３
２ｂを介して係合状態に有った、隣接するツールラック
３０　　（このツールラック３０．に返却すべき工Ａ３
７を収納するツールポケット３１が有る。）のビン３２
ａは、第１４＠に示すように、ロックピン３２ｇとの係
合状態を解かれて該ビン３２ｍが嵌入していた係合穴３
２ｃから離脱し得る状態となる。

すると、解除ビン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ｍ１ｌｌｌ＋される。ピストンロッ
ド３５ａが、矢印Ｂ方向に突出駆動されると、それに伴
い、ピストンロッド３５ｍに＠着されたツールラック３
ｏＡ及び該ツールラック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３ｏがＢ方向に
移動を開始する。フールラック３０１よ、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・ソールラック３Ｏ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．ｊｅ境に、ビン３２ａが係合穴３２ｅから離れ
る形で、Ｂ方向に移動し・ツールラック３００と、該ツ
ー２．ラツク３゜の第１４図左方のツールラック３ｏの
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３０８部分より、第１図右
側のツールラック３ｏ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とツールラック３ｏの工
具３７を返却すべきフールポケット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
を、第６図及び第７図に示すように、矢印り方向に突出
させる。すると、工具把持部２５ば、ラック開放シリン
ダ３５により開放されたソールラック３０．３００間の
空間中に、ツールラック３０等と干渉することなく嵌入
し、把持している工Ａ３７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中へ挿入されろと、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２
５６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
に保持されろ。

この状態で、工具把持部２５はＣ方向に戻され、更にラ
ック開放シリンダ３５がＡ方向に駆動きれて、返却のた
めに分割状態にあったツールラック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ば次の工具３７供１
４！動作に僅える。

次に、本工具貯蔵供給装ｇ１１に対して工具３７をセッ
トする場合について説明する。

工具貯蔵供給装置１のサブフレーム３に設けられなツー
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
テージ嘗ンとして使用されており、作業者は工具貯蔵供
給値ｇ１１の各ツールラック３０のツールポケット３１
に工具３７を装着セットし、また各ツールポケット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を装着セッ
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、手動または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ットする。この状態で、ツ
ールロボット１０を駆動して、ツールロボット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
ろと共に、中間移送ポケット３６から工具３７を各ツー
ルポケット３１に収納する場合と全く同機に、該工具３
７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３１Ａにセットしてゆき、ツール
ロボット１０により各フールポケット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ｌＯによ
りツール脱着ステーシヲンであるツールポケット３１Ａ
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（こ、所定のツールポケット
３１Ａをツール脱着ステーションとして用いろことによ
り、作業者等は工具３７をソールポケット３１　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３
７をセントすることが出来、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
ル脱着ステーシア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１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、ラック開放シリンダ３５等の
ツールラック３０の移動１！動手段により移動開放され
ろ一団のツールラック３０と；よ独立した形で、一部の
ツールラック３０．を固定的に設けると、該固定された
ツールラック３０．に装着セットされた工具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
ール口ボνト１０による工具３７の脱着動作を行うこと
が出来るので、碩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
具選択を行っていたのではツールロボット１０による工
具３７の工作潰滅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３０１１に装着することにより、ツール
ラック３０の開閉に要する時間を短縮することが出来る
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
、第３図及び第４図に示すように、両フレームを連結す
るための連結面２ａ、３ａがそれ等フレームの側面に形
成されており、両フレーム２．３は該連結面２ａ、３ａ
を密着させてボルト等の接続手段により接続することに
より容易に一体化することが出来ろ。各フレームのガイ
ドレール６．９及びラック７等の走行ガイド手段は、フ
レームを連結した際には、直ちに連結されたフレーム間
を接続し得ろように全てのフレームについてその位置が
一定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１ｏ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。

（ｇ）０発明の効果 以上、説明したように、本発明によれば、複数のツール
ポケット３１等の工具３７の収納手段が設けられたメイ
ンフレーム２及びサブフレーム３等の１個以上のフレー
ムを連結面２ａ、３ａを介して連結接続自在に設けると
共に、各フレームにガイドレール６．９及びラック７等
の走行ガイド手段を、前記フレームが連結された際に互
いに接続自在なるように設け、更に前記走行ガイド手段
に受け渡し搬送手段を該ガイド手段に沿って走行自在に
設けたので、既に設置されているフレームに増設すべき
フレームを連結面２ａ、３ａを介して連結接続すること
により、受け渡し搬送手段の走行ガイド手段も直ちに接
続延長することが出来、極めて容易に工具供給本数を増
加させろことが出来ろ。また、増設されろフレームと既
設のフレーム間は両フレームが連続する形で接続される
ので、従来の、工具マガジンを単独で独立的に増設して
ゆく方法に比してマガジン間の無駄なスペースの発生が
無くなり、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。

【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部分を
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１
１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１
４図＋、１第１２図の平面図、第１５図はツールロボッ
ト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＠１６図の側面図、
第１８図は第１７図のＸ■−ＸＭｆｆ綿による断面図で
ある。 １・・・・工具貯蔵供給装置 ２・・・・・・フレーム（メインフレーム）２ａ、３ａ
・・・・・・連結面 ３・・・・・・フレーム（サブフレーム）６．９・・・
・・・走行ガイド手段（ガイドレール）７、・・・・・
・走行ガイド手段（ラック）１０・・・・・・受け渡し
搬送手段（ツールロボット）３１・・・・・収納手￥９
ｔ（ツールポケット）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 （ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の工具の収納手段が設けられた１個以 上のフレームを連結面を介して・連結接続自在に設ける
   と共に、各フレームに走行ガイド手段を、前記フレーム
   が連結された際に互いに接続自在なるように設け、更に
   前記走行ガイド手段に受け渡し搬送手段を該ガイド手段
   に沿つて走行自在に設けて構成した工具貯蔵供給装置。