JP7093905B1 - 搬送システム - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトに構成される搬送システム、を提供する。
【解決手段】工具搬送システムは、移動体を有し、回転可能な工具を搬送する搬送装置を備える。移動体は、把持部４３４により工具を把持するクランプ状態と、把持部４３４による工具の把持を解除するアンクランプ状態との間で動作可能な動作部４３１を含む。動作部４３１は、アンクランプ状態からクランプ状態への動作時に、把持部４３４が、工具の回転中心軸４６１に直交する方向において回転中心軸４６１に近づき、回動軸部４３５が、回転中心軸４６１に直交する方向において回転中心軸４６１から遠ざかり、クランプ状態からアンクランプ状態への動作時に、把持部４３４が、回転中心軸４６１に直交する方向において回転中心軸４６１から遠ざかり、回動軸部４３５が、回転中心軸４６１に直交する方向において回転中心軸４６１に近づくように動作する。
【選択図】図２３

Description

この発明は、搬送システムに関する。

たとえば、特開２００７－６９３３８号公報（特許文献１）には、柱状ラックと、柱状ラックに保持される複数のツールポット（登録商標）と、ツールポットを搬送するためのツールポット搬送機構とを備える工具格納装置が開示されている。ツールポット搬送機構は、Ｙ軸方向に移動する移動フレームと、移動フレーム上でＺ軸方向に移動可能に設けられた取り出しロボットとからなる。取り出しロボットは、ツールポットを把持するための一対のハンド部を有する。

特開２００７－６９３３８号公報

上述の特許文献１に開示されるツールポット搬送機構においては、一対のハンド部が回動動作することによって、ツールポットを把持したり、ツールポットを放したりする。しかしながら、このような構成では、ハンド部の回動動作に伴って、ハンド部の先端部が円弧を描きながら移動するため、ハンド部の動作範囲が大きくなる。この場合、ハンド部と、その周辺に配置される各種の構造体との間の干渉を避けるために、ハンド部の周りに十分な空間を確保する必要があり、その結果、ツールポット搬送機構が大型化してしまう。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、コンパクトに構成される搬送システムを提供することである。

この発明の１つの局面に従った搬送システムは、移動体を有し、回転可能な工具またはワークである搬送対象物を搬送するための搬送装置を備える。移動体は、アクチュエータと、アクチュエータに対して接続されるリンク機構部と、リンク機構部に対して回動可能に接続される回動軸部と、搬送対象物を把持するための把持部とを有し、回動軸部および把持部の間で延び、アクチュエータからの動作がリンク機構部を介して伝達されることによって、把持部により搬送対象物を把持するクランプ状態と、把持部による搬送対象物の把持を解除するアンクランプ状態との間で動作可能な動作部とを含む。動作部は、アンクランプ状態からクランプ状態への動作時に、把持部が、搬送対象物の回転中心軸に直交する方向において搬送対象物の回転中心軸に近づき、回動軸部が、搬送対象物の回転中心軸に直交する方向において搬送対象物の回転中心軸から遠ざかり、クランプ状態からアンクランプ状態への動作時に、把持部が、搬送対象物の回転中心軸に直交する方向において搬送対象物の回転中心軸から遠ざかり、回動軸部が、搬送対象物の回転中心軸に直交する方向において搬送対象物の回転中心軸に近づくように動作する。

リンク機構部は、第１リンクアームと、第２リンクアームとを含む。第１リンクアームは、アクチュエータに対して、第１方向に直交する第２方向に延びる第１回動中心軸を中心に回動可能に接続され、アクチュエータにより、第１方向および第２方向に直交する第３方向に沿った往復直線運動が入力される。第２リンクアームは、第１回動中心軸から第１方向に離れた位置で、第２方向に延びる第２回動中心軸を中心に回動可能に支持される。回動軸部は、第３方向において、搬送対象物と、第１回動中心軸および第２回動中心軸との間の位置で、第１リンクアームおよび第２リンクアームに対して、第２方向に延びる第３回動中心軸を中心に回動可能に接続される。

第１リンクアームは、第１回動中心軸および第３回動中心軸の間でアーム状に延びる。第２リンクアームは、第２回動中心軸および第３回動中心軸の間でアーム状に延びる。動作部は、回動軸部から把持部に向けて、第３回動中心軸の半径方向にアーム状に延びる。

把持部は、第３回動中心軸の周方向に突出する形状の爪部を有する。移動体は、動作部を、第２方向に延び、回動軸部および把持部の間に位置する第４回動中心軸を中心に回動可能なように支持するとともに、第３方向に案内するガイド部をさらに含む。第３回動中心軸および第４回動中心軸の間の長さよりも、第３回動中心軸の半径方向における第４回動中心軸および爪部の間の長さが小さい。

また好ましくは、動作部がアンクランプ状態とされた場合に、動作部は、回動軸部から把持部に向けて、第１方向において搬送対象物の回転中心軸から遠ざかり、かつ、第３方向において搬送対象物に近づく方向に延びる。

また好ましくは、動作部がクランプ状態とされた場合に、動作部および第２リンクアームは、第２回動中心軸、第３回動中心軸および第４回動中心軸が、第３方向において一直線に並ぶように配置される。

この発明の別の局面に従った搬送システムは、移動体を有し、回転可能な工具またはワークである搬送対象物を搬送するための搬送装置を備える。移動体は、アクチュエータと、アクチュエータに対して接続されるリンク機構部と、リンク機構部に対して回動可能に接続される回動軸部と、搬送対象物を把持するための把持部とを有し、回動軸部および把持部の間で延び、アクチュエータからの動作がリンク機構部を介して伝達されることによって、把持部により搬送対象物を把持するクランプ状態と、把持部による搬送対象物の把持を解除するアンクランプ状態との間で動作可能な動作部とを含む。動作部は、アンクランプ状態からクランプ状態への動作時に、把持部が、搬送対象物の回転中心軸に直交する方向において搬送対象物の回転中心軸に近づき、回動軸部が、搬送対象物の回転中心軸に直交する方向において搬送対象物の回転中心軸から遠ざかり、クランプ状態からアンクランプ状態への動作時に、把持部が、搬送対象物の回転中心軸に直交する方向において搬送対象物の回転中心軸から遠ざかり、回動軸部が、搬送対象物の回転中心軸に直交する方向において搬送対象物の回転中心軸に近づくように動作する。

このように構成された搬送システムによれば、搬送対象物の回転中心軸を基準とした場合のその搬送対象物の回転中心軸の径方向における動作部の最大動作範囲を小さくすることができる。これにより、搬送システムをコンパクトに構成することができる。

また好ましくは、搬送システムは、搬送対象物の回転中心軸を中心とする筒形状を有し、搬送対象物がその回転中心軸の軸方向に挿抜される保持部をさらに備える。把持部は、保持部を把持する。

このように構成された搬送システムによれば、搬送対象物を保持部を介して搬送する搬送システムを、コンパクトに構成することができる。

また好ましくは、移動体は、搬送対象物の回転中心軸に直交する方向に移動する。動作部は、アンクランプ状態とされた場合に、移動体の移動方向に見て保持部と重なり合わないように設けられる。

このように構成された搬送システムによれば、移動体の移動時に、アンクランプ状態における動作部が保持部と干渉することを防止できる。

また好ましくは、動作部は、アンクランプ状態からクランプ状態への動作時に、把持部が搬送対象物の回転中心軸の軸方向において保持部に近づき、クランプ状態からアンクランプ状態への動作時に、把持部が搬送対象物の回転中心軸の軸方向において保持部から遠ざかるように動作する。

このように構成された搬送システムによれば、移動体の移動時に、アンクランプ状態における動作部と保持部との干渉を避けつつ、クランプ状態において把持部が保持部を把持する構成を実現することができる。

また好ましくは、搬送システムは、複数の保持部を格納するマガジンをさらに備える。マガジンは、無端状の経路に沿って複数の保持部を搬送する搬送部を有する。移動体は、経路上の所定位置に対して進退可能である。移動体が所定位置に位置決めされ、動作部がアンクランプ状態とされた場合に、動作部は、所定位置における保持部の搬送方向に見て保持部と重なり合わないように設けられる。

このように構成された搬送システムによれば、移動体がマガジン内における所定位置に位置決めされた場合に、アンクランプ状態における搬送部がマガジン内を搬送される搬送部と干渉することを防止できる。

また好ましくは、移動体は、動作部として、搬送対象物の回転中心軸を挟んで対称に配置される第１動作部および第２動作部を含む。

このように構成された搬送システムによれば、クランプ状態およびアンクランプ状態の間における第１動作部および第２動作部の各動作部の動作範囲を、搬送対象物の回転中心軸に直交する方向においてより小さくすることができる。これにより、搬送対象物の回転中心軸を挟んだ両側において、搬送システムをコンパクトに構成することができる。

また好ましくは、回動軸部の回動中心軸は、搬送対象物の回転中心軸と直交する方向に延びる。

このように構成された搬送システムによれば、第１動作部および第２動作部によって、搬送対象物をその回転中心軸を挟んだ両側からより均等に把持することができる。

また好ましくは、アクチュエータは、搬送対象物の回転中心軸の軸方向に沿って伸縮動作可能なピストンを有するピストンシリンダーである。リンク機構部は、ピストンに接続される。

このように構成された搬送システムによれば、リンク機構部が、搬送対象物の回転中心軸の軸方向に沿って伸縮動作可能なピストンに接続されるため、第１動作部および第２動作部を搬送対象物の回転中心軸を挟んだ両側で対称に動作させる構成を容易に得ることができる。

以上に説明したように、この発明に従えば、コンパクトに構成される搬送システムを提供することができる。

この発明の実施の形態における工具搬送システムを示す斜視図である。 この発明の実施の形態における工具搬送システムを示す別の斜視図である。 図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線上の矢視方向に見た工具マガジンを示す断面図である。 図２中の矢印ＩＶに示される方向に見た工具マガジンを示す正面図である。 図１中の工具格納部を示す斜視図である。 図１中の工具格納部を示す別の斜視図である。 図１中のホイール部と、ホイール部に装着された複数の工具保持部とを示す斜視図である。 図１中のホイール部と、ホイール部に装着された複数の工具保持部とを示す別の斜視図である。 ホイール部の旋回駆動部を示す斜視図である。 ホイール部の旋回駆動部を示す別の斜視図である。 図４中の２点鎖線ＸＩで囲まれた範囲の工具マガジンおよび搬送装置を示す正面図である。 図４中の矢印ＸＩＩにより示される方向に見た工具マガジンおよび搬送装置を示す側面図である。 案内装置および送り装置の取り付け構造を示す斜視図である。 案内装置および送り装置の取り付け構造を示す別の斜視図である。 移動体を示す斜視図である。 移動体を示す別の斜視図である。 工具クランプ機構部（アンクランプ状態）を示す斜視図である。 工具クランプ機構部（アンクランプ状態）を示す別の斜視図である。 工具クランプ機構部（クランプ状態）を示す斜視図である。 工具クランプ機構部（クランプ状態）を示す別の斜視図である。 工具クランプ機構部（アンクランプ状態）および工具保持部を示す斜視図である。 工具クランプ機構部（クランプ状態）および工具保持部を示す斜視図である。 工具クランプ機構部（アンクランプ状態）および工具保持部を示す上面図である。 工具クランプ機構部（アンクランプ状態およびクランプ状態の間の移行状態）および工具保持部を示す上面図である。 工具クランプ機構部（クランプ状態）および工具保持部を示す上面図である。 工具クランプ機構部（空クランプ状態）および工具保持部を示す上面図である。 マガジン内工具搬送位置に配置された工具保持部と、工具クランプ機構部との位置関係を示す側面図である。 工具保持部と、比較例における動作部とを示す上面図である。 工具保持部と、本実施の形態における動作部とを示す上面図である。 マガジン内工具搬送位置における工具クランプ機構部（アンクランプ状態）およびホイール部の位置関係を示す上面図である。 マガジン内工具搬送位置における工具クランプ機構部（クランプ状態）およびホイール部の位置関係を示す上面図である。 ＡＴＣ工具待機位置における工具クランプ機構部（アンクランプ状態）およびＡＴＣ取り付け用リブの位置関係を示す上面図である。 ＡＴＣ工具待機位置における工具クランプ機構部（クランプ状態）およびＡＴＣ取り付け用リブの位置関係を示す上面図である。 図２３中の２点鎖線ＸＸＸＩＶで囲まれた範囲の工具クランプ機構部（アンクランプ状態）および工具保持部を示す上面図である。 図２５中の２点鎖線ＸＸＸＶで囲まれた範囲の工具クランプ機構部（クランプ状態）および工具保持部を示す上面図である。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

図１および図２は、この発明の実施の形態における工具搬送システムを示す斜視図である。

図１および図２を参照して、本実施の形態における工具搬送システム１０は、工作機械に備わっている。工具搬送システム１０は、ワークの加工目的に応じて、工具を順次、ワーク加工が行なわれる加工エリアに向けて搬送するための装置であり、さらに、ワークの加工に用いられる複数の工具を格納するための装置である。

代表的な例として、工具搬送システム１０を備える工作機械は、横形マシニングセンタである。工作機械は、立形マシニングセンタであってもよいし、固定工具を用いた旋削機能と、回転工具を用いたミーリング機能とを有する複合加工機であってもよいし、ワークの付加加工（ＡＭ（Additive manufacturing）加工）と、ワークの除去加工（ＳＭ（Subtractive manufacturing）加工）とが可能なＡＭ／ＳＭハイブリッド加工機であってもよい。工作機械は、自動工具交換機能を有する刃物台を備えた旋盤であってもよい。

工作機械は、コンピュータによる数値制御によって、ワーク加工のための各種動作が自動化されたＮＣ（Numerically Control）工作機械である。

本明細書においては、工具搬送システム１０の構成を説明する便宜上、水平方向に平行な軸を「Ｘ軸」といい、水平方向に平行で、かつ、Ｘ軸に直交する軸を「Ｚ軸」といい、鉛直方向に平行な軸を「Ｙ軸」という。

まず、工具搬送システム１０の全体構造について説明する。工具搬送システム１０は、工具マガジン１２（本発明における「マガジン」に対応）と、搬送装置１４と、自動工具交換装置１６（ＡＴＣ：Automatic Tool Changer）とを有する。工具マガジン１２は、複数の工具を格納する。搬送装置１４は、工具を搬送する。工具は、回転しながらワークを加工する工具であり、ドリル、エンドミルまたはリーマ等である。搬送装置１４は、上記の回転工具に加えて、回転するワークを加工するための固定工具を搬送してもよい。

自動工具交換装置１６は、アーム部１７を有する。アーム部１７は、Ｚ軸方向に平行な旋回中心軸を中心に旋回動作が可能で、かつ、その旋回中心軸の軸方向にスライド動作が可能なように構成されている。自動工具交換装置１６は、アーム部１７の動作に伴って、加工エリア外のＡＴＣ工具待機位置Ｋに位置決めされた搬送装置１４（後述する工具保持部５１）と、加工エリア内の工具主軸（不図示）との間で工具交換を行なう。

搬送装置１４は、工具マガジン１２および自動工具交換装置１６の間で工具を搬送する。搬送装置１４は、工具マガジン１２におけるマガジン内工具搬送位置Ｊと、自動工具交換装置１６におけるＡＴＣ工具待機位置Ｋとの間において、工具を搬送する。搬送装置１４は、直線方向に工具を搬送する。搬送装置１４は、Ｘ軸方向に工具を搬送する。

図３は、図２中のＩＩＩ－ＩＩＩ線上の矢視方向に見た工具マガジンを示す断面図である。図４は、図２中の矢印ＩＶに示される方向に見た工具マガジンを示す正面図である。

図１から図４を参照して、工具マガジン１２は、工具格納部２１を有する。工具格納部２１は、複数の工具を格納可能なように構成されている。

工具格納部２１は、ホイール部３１を有する。ホイール部３１は、Ｘ軸方向に平行な所定軸１１０を中心とするリング形状（ホイール形状）を有する。ホイール部３１は、所定軸１１０を中心にして旋回可能ように構成されている。

ホイール部３１には、所定軸１１０の軸方向に貫通し、所定軸１１０の軸方向に見た場合に所定軸１１０を中心とする円形状を有する中空部が設けられている。所定軸１１０を中心とするホイール部３１の直径は、所定軸１１０の軸方向におけるホイール部３１の厚みよりも大きい。所定軸１１０を中心とするホイール部３１の半径は、所定軸１１０の軸方向におけるホイール部３１の厚みよりも大きい。

ホイール部３１は、外周縁３１ｐを有する。外周縁３１ｐは、所定軸１１０の半径方向外側におけるホイール部３１の端部であって、所定軸１１０の周方向に延びている。

工具格納部２１は、ホイール部３１の外周縁３１ｐに沿った位置で複数の工具を着脱可能に格納している。複数の工具は、各工具の回転中心軸が所定軸１１０の半径方向に延びる姿勢により、工具格納部２１に格納されている。複数の工具は、所定軸１１０を中心とする周方向に並ぶように、工具格納部２１に格納されている。

なお、複数の工具は、所定軸１１０の軸方向に見た場合に、外周縁３１ｐと重なる位置に格納されてもよいし、外周縁３１ｐよりも所定軸１１０の半径方向内側の位置で格納されてもよいし、外周縁３１ｐよりも所定軸１１０の半径方向外側の位置で格納されてもよい。

工具格納部２１は、複数の工具保持部５１（本発明における「保持部」に対応）をさらに有する。複数の工具保持部５１は、ホイール部３１に対して着脱可能なように装着されている。複数の工具保持部５１は、ホイール部３１の外周縁３１ｐに沿って設けられている。

各工具保持部５１は、工具を保持可能なように構成されている。工具保持部５１は、全体として円筒形状を有し、その内部には工具をロックするためのロック機構部（不図示）が設けられている。

本実施の形態では、工具格納部２１が、工具保持部５１を介して工具を格納し、搬送装置１４が、工具保持部５１を介して、工具マガジン１２および自動工具交換装置１６の間で工具を搬送する。

工具マガジン１２は、複数の工具格納部２１（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ）を有する。複数の工具格納部２１は、基本的には、互いに同じ構造を有する。

複数の工具格納部２１は、所定軸１１０を中心にして、所定軸１１０の軸方向（Ｘ軸方向）に並んでいる。工具格納部２１Ａ、工具格納部２１Ｂ、工具格納部２１Ｃ、工具格納部２１Ｄ、工具格納部２１Ｅおよび工具格納部２１Ｆは、挙げた順に、Ｘ軸方向に並んでいる。工具格納部２１Ａは、複数の工具格納部２１のうちで、ＡＴＣ待機位置Ｋに最も近くに配置されている。工具格納部２１Ｆは、複数の工具格納部２１のうちで、ＡＴＣ待機位置Ｋから最も離れて配置されている。

図５および図６は、図１中の工具格納部を示す斜視図である。図７および図８は、図１中のホイール部と、ホイール部に装着された複数の工具保持部とを示す斜視図である。

図１から図８を参照して、ホイール部３１は、基部３２と、テーパ部３３と、鍔部３４とを有する。

基部３２は、所定軸１１０を中心とするリング形状を有する。基部３２は、所定軸１１０に直交する平面に平行に配置されている。

テーパ部３３は、基部３２の外周縁に沿って、所定軸１１０を中心に帯状に延びている。テーパ部３３は、基部３２から所定軸１１０の半径方向外側、かつ、所定軸１１０の軸方向に延出している。テーパ部３３は、所定軸１１０に直交する平面に対して斜めに配置されている。

鍔部３４は、テーパ部３３の外周縁に沿って、所定軸１１０を中心に帯状に延びている。鍔部３４は、テーパ部３３から所定軸１１０の半径方向外側に延出する鍔形状を有する。鍔部３４は、所定軸１１０に直交する平面に平行に配置されている。鍔部３４の外周縁が、ホイール部３１の外周縁３１ｐに対応している。

ホイール部３１は、基部３２が鍔部３４に対して所定軸１１０の軸方向に段差をなすように構成されている。基部３２は、鍔部３４に対して、所定軸１１０の軸方向においてＡＴＣ工具待機位置Ｋから遠ざかる方向に突出するように段差をなしている。鍔部３４に対する基部３２の突出方向は、複数の工具格納部２１の間で共通している。

なお、基部３２は、鍔部３４に対して、所定軸１１０の軸方向においてＡＴＣ工具待機位置Ｋに近づく方向に突出するように段差をなしてもよい。

工具格納部２１は、複数の装着部３８をさらに有する。装着部３８は、工具保持部５１が着脱可能に装着されるように構成されている。

複数の装着部３８は、所定軸１１０の周方向に並んでホイール部３１に設けられている。複数の装着部３８は、鍔部３４に設けられている。複数の装着部３８は、所定軸１１０の軸方向において、鍔部３４を挟んで基部３２の反対側に設けられている。装着部３８は、所定軸１１０の軸方向に沿った一方向（ＡＴＣ工具待機位置Ｋから工具格納部２１に向かう方向）から装着部３８を受け入れ可能なように構成されている。

図５から図８を参照して、ホイール部３１には、開口部３６が設けられている。開口部３６は、ホイール部３１の外周方向（所定軸１１０の周方向）における一部の区間１１５において、ホイール部３１の外周縁３１ｐから所定軸１１０に向けて切り欠かれている（図７を参照のこと）。開口部３６は、所定軸１１０の軸方向（Ｘ軸方向）に貫通している。

開口部３６は、所定軸１１０の半径方向において、ホイール部３１の外周縁３１ｐから後述するリング体３９までの間に渡って設けられている。開口部３６は、所定軸１１０の半径方向において、鍔部３４、テーパ部３３および基部３２の間に渡って設けられている。

ホイール部３１の外周方向における開口部３６の幅は、全体として、所定軸１１０の半径方向外側から半径方向内側に向かうほど大きくなる。

複数の工具保持部５１は、ホイール部３１の外周縁３１ｐに沿って並び、かつ、一部の区間１１５において途切れるように設けられている。複数の装着部３８は、ホイール部３１の外周縁３１ｐに沿って並び、かつ、一部の区間１１５において途切れるように設けられている。

図７に示されるように、開口部３６は、工具を格納する位置（装着部３８が設けられる鍔部３４）において、所定軸１１０を中心にして角度αの範囲で切り欠かれている。この場合に、角度αは、５°以上３５°以下の範囲であってもよいし（５°≦α≦３５°）、１５°以上２５°以下の範囲であってもよい（１５°≦α≦２５°）。角度αは、所定軸１１０の周方向において、２つの工具保持部５１が並ぶ角度範囲以上であってもよいし、３つの工具保持部５１が並ぶ角度範囲以上であってもよい。

図２から図４に示されるように、搬送装置１４による工具搬送時、工具格納部２１Ｆから工具格納部２１Ａまでの各工具格納部２１において、開口部３６がマガジン内工具搬送位置Ｊに配置されてもよい。この際、少なくとも、搬送対象となる工具を格納する工具格納部２１よりも、Ｘ軸方向においてＡＴＣ工具待機位置Ｋ寄りの位置にある全ての工具格納部２１において、開口部３６がマガジン内工具搬送位置Ｊに配置される。たとえば、工具格納部２１Ｅに搬送対象となる工具が格納される場合、少なくとも、工具格納部２１Ｄ、工具格納部２１Ｃ、工具格納部２１Ｂおよび工具格納部２１Ａにおいて、開口部３６がマガジン内工具搬送位置Ｊに配置される。搬送対象となる工具を格納する工具格納部２１におけるマガジン内工具搬送位置Ｊと、ＡＴＣ工具待機位置Ｋとの間で、所定軸１１０の軸方向に連続して延びる工具搬送路１１６が形成される。

マガジン内工具搬送位置Ｊは、所定軸１１０から、所定軸１１０の半径方向外側に離れた位置に規定されている。マガジン内工具搬送位置Ｊは、所定軸１１０からＺ軸方向に離れた位置に規定されている。なお、所定軸１１０の周方向におけるマガジン内工具搬送位置Ｊの位置は、特に限定されない。

工具格納部２１Ｆから工具格納部２１Ａまでの間において、複数の開口部３６は、所定軸１１０の軸方向に見て互いに重なり合うように配置される。

図４に示されるように、搬送装置１４は、移動体９１を有する。移動体９１は、工具保持部５１を保持しながら、複数の開口部３６を通って所定軸１１０の軸方向に移動可能なように構成されている。移動体９１は、工具搬送路１１６を通って、搬送対象となる工具を格納する工具格納部２１におけるマガジン内工具搬送位置Ｊと、ＡＴＣ工具待機位置Ｋとの間で移動可能なように構成されている。

ホイール部３１の外周縁３１ｐに沿って並ぶ複数の工具保持部５１は、開口部３６が設けられた一部の区間１１５において途切れるように設けられている。このため、移動体９１は、工具保持部５１と干渉することなく、工具搬送路１１６を通って所定軸１１０の軸方向に移動することができる。

なお、本実施の形態では、移動体９１が、工具保持部５１を保持する構成について説明したが、本発明における移動体は、工具を直接、保持する構成であってもよい。

図１から図４を参照して、一例として、工具格納部２１Ｅに格納された工具（工具保持部５１）をＡＴＣ工具待機位置Ｋに呼び出す場合の工具搬送システム１０の動作フローについて説明する。

工具保持部５１を保持しない状態の移動体９１が、ＡＴＣ工具待機位置Ｋに配置されている。まず、工具格納部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄの各工具格納部２１において、ホイール部３１を旋回動作させることによって、開口部３６をマガジン内工具搬送位置Ｊに割り出す。工具格納部２１Ｅにおいて、ホイール部３１を旋回動作させることによって、搬送対象となる工具を保持する工具保持部５１をマガジン内工具搬送位置Ｊに割り出す。

次に、移動体９１をＡＴＣ工具待機位置Ｋから工具格納部２１Ｅにおけるマガジン内工具搬送位置Ｊまで移動させる。

次に、移動体９１により工具保持部５１を保持する。最後に、移動体９１を工具格納部２１Ｅにおけるマガジン内工具搬送位置ＪからＡＴＣ工具待機位置Ｋまで移動させる。

なお、工具格納部２１Ｅにおいて、搬送対象となる工具を保持する工具保持部５１をマガジン内工具搬送位置Ｊに割り出すステップは、移動体９１をＡＴＣ工具待機位置Ｋから工具格納部２１Ｅにおけるマガジン内工具搬送位置Ｊまで移動させるステップの後に実行されてもよい。

本実施の形態における工具搬送システム１０においては、搬送装置１４による工具搬送時に、移動体９１が、工具保持部５１を保持しながら、複数の開口部３６を通って所定軸１１０の軸方向に移動する。この場合に、開口部３６は、ホイール部３１の外周縁３１ｐから所定軸１１０に向けて切り欠かれているため、移動体９１が、ホイール部３１の外周縁３１ｐから所定軸１１０の半径方向外側に張り出すことを抑制できる。これにより、工具搬送システム１０をコンパクトに構成することができ、延いては、工具搬送システム１０を備える工作機械の据え付け面積を小さく抑えることができる。

続いて、工具マガジン１２の構造についてより詳細に説明する。図１から図６を参照して、各工具格納部２１は、支持部６１をさらに有する。

支持部６１は、ホイール部３１を所定軸１１０を中心に旋回可能なように支持している。工具格納部２１は、支持部６１によって、工作機械が設置される工場等の床面から上方に離れた位置に支持されている。

支持部６１は、フレーム体６２と、複数の支持ローラ６３（６３ｈ，６３ｉ，６３ｊ）とを有する。フレーム体６２は、上下方向に延びるフレームからなる。フレーム体６２は、所定軸１１０の軸方向に隣り合うホイール部３１間の隙間に配置されている。

複数の支持ローラ６３は、フレーム体６２により支持されている。支持ローラ６３は、所定軸１１０に平行な回転中心軸１４０を中心に回転可能なように設けられている。

複数の支持ローラ６３は、所定軸１１０を中心とする周方向において互いに間隔を開けて設けられている。複数の支持ローラ６３は、所定軸１１０に直交する同一の平面内に設けられている。支持ローラ６３ｈおよび支持ローラ６３ｉは、支持ローラ６３ｊよりも上方に設けられている。支持ローラ６３ｈおよび支持ローラ６３ｉは、互いに同じ高さに設けられている。

図３および図５から図８を参照して、ホイール部３１は、リング体３９をさらに有する。

リング体３９は、所定軸１１０の軸方向に厚みを有し、所定軸１１０を中心とするリング形状を有する。リング体３９は、ホイール部３１の内周縁に沿って設けられている。リング体３９は、所定軸１１０の軸方向において基部３２に接合されている。リング体３９は、所定軸１１０の半径方向においてテーパ部３３と対向している。テーパ部３３は、リング体３９を所定軸１１０の外周上において取り囲むように設けられている。

複数の支持ローラ６３は、所定軸１１０の半径方向内側からリング形状を有するホイール部３１と接触している。複数の支持ローラ６３は、所定軸１１０の半径方向内側からリング体３９と接触している。複数の支持ローラ６３は、ホイール部３１の内周側に配置されている。

このような構成によれば、複数の支持ローラ６３が所定軸１１０の半径方向内側からホイール部３１と接触するため、ホイール部３１から所定軸１１０の軸方向に張り出す支持部６１の長さを小さくすることができる。これにより、所定軸１１０の軸方向において互いに隣り合うホイール部３１同士の間隔を狭めることが可能となるため、工具搬送システム１０をさらにコンパクトに構成することができる。

図９および図１０は、ホイール部の旋回駆動部を示す斜視図である。図３から図１０を参照して、工具格納部２１は、旋回駆動部４１をさらに有する。旋回駆動部４１は、ホイール部３１を所定軸１１０を中心に旋回させるための駆動機構である。旋回駆動部４１は、工具格納部２１（ホイール部３１）毎に設けられている。

旋回駆動部４１は、モータ４２と、減速機４３と、第１ギヤ４４と、第２ギヤ３７とを有する。モータ４２は、出力軸４２ｒを有する（図３を参照のこと）。出力軸４２ｒは、所定軸１１０に直交する方向に延びる回転中心軸１３０を中心する回転を出力する。出力軸４２ｒは、Ｚ軸に平行な回転中心軸１３０を中心とする回転を出力する。モータ４２の出力軸４２ｒは、減速機４３と接続されている。

減速機４３は、出力軸４３ｒを有する（図３を参照のこと）。出力軸４３ｒは、所定軸１１０（Ｘ軸）に平行な回転中心軸１２０を中心とする回転を出力する。減速機４３は、モータ４２からの回転を減速しつつ、回転の中心軸の軸方向を９０°変換する。

減速機４３の出力軸４３ｒは、第１ギヤ４４と接続されている。第１ギヤ４４は、出力軸４３ｒとともに、回転中心軸１２０を中心にして回転する。

第２ギヤ３７は、所定軸１１０を中心に設けられている。第２ギヤ３７は、ホイール部３１の内周縁に沿って設けられている。第２ギヤ３７は、所定軸１１０の軸方向においてリング体３９に接合されている。リング体３９は、所定軸１１０の軸方向において、基部３２および第２ギヤ３７の間に配置されている。第２ギヤ３７は、第１ギヤ４４と噛み合っている。

図９に示されるように、第２ギヤ３７は、第１プレート３７ｅおよび第２プレート３７ｆと、複数のピン３７ｇとを有する。

第１プレート３７ｅおよび第２プレート３７ｆは、所定軸１１０を中心とするリング状のプレート材からなる。第１プレート３７ｅおよび第２プレート３７ｆは、所定軸１１０の軸方向において、互いに間隔を設けて配置されている。ピン３７ｇは、所定軸１１０の軸方向に延び、その両端において第１プレート３７ｅおよび第２プレート３７ｆに接続されている。複数のピン３７ｇは、所定軸１１０の周方向において、互いに間隔を開けて設けられている。第２ギヤ３７において、複数のピン３７ｇが所定軸１１０の周方向に並ぶ複数の歯を構成している。

モータ４２は、ホイール部３１に対して順方向または逆方向の回転を出力する。モータ４２から出力された回転が、減速機４３および第１ギヤ４４を挙げた順に介して、第２ギヤ３７に伝達されることによって、ホイール部３１が、所定軸１１０を中心にして順方向または逆方向に旋回動作する。

モータ４２および減速機４３は、支持部６１（フレーム体６２）に設けられている。モータ４２および減速機４３は、支持部６１（フレーム体６２）によって支持されている。

図３に示されるように、ある１つの工具格納部２１（たとえば、工具格納部２１Ｆ）のモータ４２は、所定軸１１０の軸方向において、その工具格納部２１と隣り合って配置される工具格納部２１（たとえば、工具格納部２１Ｅ）のホイール部３１の内側に部分的に配置されている。

ある１つの工具格納部２１（たとえば、工具格納部２１Ｆ）のモータ４２は、所定軸１１０の軸方向に見た場合に、その工具格納部２１と隣り合って配置される工具格納部２１（たとえば、工具格納部２１Ｅ）のホイール部３１の内側の中空部と重なり合うように配置されている。ある１つの工具格納部２１（たとえば、工具格納部２１Ｆ）のモータ４２は、所定軸１１０の軸中心からその半径方向外側に見た場合に、その工具格納部２１と隣り合って配置される工具格納部２１（たとえば、工具格納部２１Ｅ）のホイール部３１の内周縁と重なり合うように配置されている。

このような構成によれば、所定軸１１０の軸方向において互いに隣り合う工具格納部２１のホイール部３１同士の間隔を狭めることができる。これにより、工具搬送システム１０をさらにコンパクトに構成することができる。

続いて、搬送装置１４の構造についてより詳細に説明する。図１１は、図４中の２点鎖線ＸＩで囲まれた範囲の工具マガジンおよび搬送装置を示す正面図である。図１２は、図４中の矢印ＸＩＩにより示される方向に見た工具マガジンおよび搬送装置を示す側面図である。図１３および図１４は、案内装置および送り装置の取り付け構造を示す斜視図である。図１５および図１６は、移動体を示す斜視図である。

図１１から図１６を参照して、移動体９１は、天板９３と、第１底板９４および第２底板９５と、工具クランプ機構部２１０とを有する。

移動体９１は、全体として、直方体の外観をなしている。天板９３は、その移動体９１の頂部に配置され、第１底板９４および第２底板９５は、その移動体９１の底部に配置されている。

工具クランプ機構部２１０は、上下方向において、天板９３と、第１底板９４および第２底板９５との間に設けられている。工具クランプ機構部２１０は、工具（工具保持部５１）を保持するクランプ状態と、工具（工具保持部５１）の保持を解除するアンクランプ状態との間で動作可能なように構成されている。

図１２に示されるように、開口部３６がマガジン内工具搬送位置Ｊに配置されている。図１２中には、ホイール部３１が所定軸１１０を中心に旋回する場合に、ホイール部３１の外周縁３１ｐが描く軌跡が２点鎖線により示されている。

移動体９１は、所定軸１１０の軸方向に見た場合に、ホイール部３１の外周縁３１ｐよりも、所定軸１１０の半径方向内側に配置されている。移動体９１は、所定軸１１０の軸方向に見た場合に、第２ギヤ３７およびリング体３９よりも、所定軸１１０の半径方向外側に配置されている。移動体９１は、所定軸１１０の軸方向に見た場合に、開口部３６の開口面の面内に配置されている。

搬送装置１４は、案内装置７１をさらに有する。案内装置７１は、移動体９１を所定軸１１０の軸方向に案内するための装置である。

案内装置７１は、レール７３を有する。レール７３は、所定軸１１０の軸方向に沿って延びている。レール７３は、凹断面をなしながら所定軸１１０の軸方向に延びる溝形状を有する。本実施の形態では、案内装置７１が、複数のレール７３（７３ｐ，７３ｑ，７３ｒ）を有する。

図１１に示されるように、レール７３には、第１切り欠き部７６が設けられている。第１切り欠き部７６は、レール７３ｐ、レール７３ｑおよびレール７３ｒの各レール７３に設けられている。第１切り欠き部７６は、工具格納部２１毎に設けられている。第１切り欠き部７６は、ホイール部３１の外周方向（所定軸１１０の周方向）においてレール７３を貫通している。第１切り欠き部７６は、各工具格納部２１におけるホイール部３１の旋回動作時に、そのホイール部３１が通ることが可能なように構成されている。

第１切り欠き部７６は、各工具格納部２１のホイール部３１に対応して設けられている。第１切り欠き部７６は、ホイール部３１の基部３２が配置される平面上に設けられている。第１切り欠き部７６は、各工具格納部２１のホイール部３１の旋回動作時に、そのホイール部３１の基部３２が通ることが可能なように構成されている。レール７３は、所定軸１１０の軸方向（Ｘ軸方向）に互いに隣り合う工具格納部２１の間で、第１切り欠き部７６により分断されている。

代表的に図１１に示される範囲で説明すると、第１切り欠き部７６は、工具格納部２１Ａにおけるホイール部３１の基部３２が配置される平面上と、工具格納部２１Ｂにおけるホイール部３１の基部３２が配置される平面上との各々に設けられている。第１切り欠き部７６は、レール７３（７３ｑ）を、工具格納部２１Ａにおけるマガジン内工具搬送位置Ｊで移動体９１を案内するレール片７３Ａと、工具格納部２１Ｂにおけるマガジン内工具搬送位置Ｊで移動体９１を案内するレール片７３Ｂと、工具格納部２１Ｃにおけるマガジン内工具搬送位置Ｊで移動体９１を案内するレール片７３Ｃとに分断している。

レール片７３Ａおよびレール片７３Ｂの間、ならびに、レール片７３Ｂおよびレール片７３Ｃの間の各隙間は、所定軸１１０の軸方向（Ｘ軸方向）における基部３２の厚みよりも大きい。

このような構成によれば、ホイール部３１を複数のレール７３（７３ｐ，７３ｑ，７３ｒ）と干渉させることなく、所定軸１１０を中心に旋回させることができる。

図１３および図１４に示されるように、複数のレール７３（７３ｐ，７３ｑ，７３ｒ）は、支持部６１（フレーム体６２）により支持されている。図１１に示される範囲で説明すると、レール片７３Ａは、工具格納部２１Ａにおける支持部６１により支持され、レール片７３Ｂは、工具格納部２１Ｂにおける支持部６１により支持され、レール片７３Ｃは、工具格納部２１Ｃにおける支持部６１により支持されている。レール７３は、固定されており、ホイール部３１とともに旋回動作しない。

支持部６１は、下側支持アーム７２と、上側支持アーム７４とをさらに有する。上側支持アーム７４および下側支持アーム７２は、フレーム体６２からＺ軸方向にアーム状に延出している。上側支持アーム７４は、下側支持アーム７２の上方に配置されている。上側支持アーム７４および下側支持アーム７２は、上下方向（Ｙ軸方向）において、互いに間隔を開けて対向している。

レール７３ｐおよびレール７３ｑは、下側支持アーム７２に取り付けられている。レール７３ｒは、上側支持アーム７４に取り付けられている。

このような構成によれば、複数のレール７３（７３ｐ，７３ｑ，７３ｒ）を支持するための部材として、ホイール部３１を旋回可能に支持する支持部６１が共用されるため、工具搬送システム１０を簡易な構成にできる。

案内装置７１は、回転ローラ９２をさらに有する。回転ローラ９２は、移動体９１に設けられている。回転ローラ９２は、所定軸１１０（Ｘ軸）に直交する方向に延びる回転中心軸を中心に回転可能なように設けられている。回転ローラ９２は、カムフォロアから構成されている。回転ローラ９２は、溝形状をなすレール７３に嵌合されている。

案内装置７１は、複数の回転ローラ９２（９２ｐ，９２ｑ，９２ｒ）を有する。回転ローラ９２ｐは、第１底板９４に設けられている。第１底板９４には、複数の回転ローラ９２ｒがＸ軸方向に並んで設けられている。回転ローラ９２ｑは、第２底板９５に設けられている。第２底板９５には、複数の回転ローラ９２ｑがＸ軸方向に並んで設けられている。回転ローラ９２ｑは、回転ローラ９２ｐからＺ軸方向に離れた位置に設けられている。回転ローラ９２ｐ，９２ｑは、Ｚ軸方向に延びる回転中心軸を中心に回転可能なように設けられている。

回転ローラ９２ｒは、天板９３に設けられている。天板９３には、複数の回転ローラ９２ｒがＸ軸方向に並んで設けられている。回転ローラ９２ｒは、Ｙ軸方向に延びる回転中心軸を中心に回転可能なように設けられている。回転ローラ９２ｒは、回転ローラ９２ｐおよび回転ローラ９２ｑよりも上方に設けられている。

回転ローラ９２ｐ、回転ローラ９２ｑおよび回転ローラ９２ｒは、それぞれ、レール７３ｐ、レール７３ｑおよびレール７３ｒに嵌合されている。

図１２に示されるように、案内装置７１は、所定軸１１０の軸方向に見た場合に、ホイール部３１の外周縁３１ｐよりも、所定軸１１０の半径方向内側に配置されている。案内装置７１は、所定軸１１０の軸方向に見た場合に、鍔部３４およびテーパ部３３よりも、所定軸１１０の半径方向内側に配置されている。案内装置７１は、所定軸１１０の軸方向に見た場合に、第２ギヤ３７およびリング体３９よりも、所定軸１１０の半径方向外側に配置されている。

このような構成によれば、案内装置７１が、ホイール部３１の外周縁３１ｐよりも所定軸１１０の半径方向外側に張り出すことがないため、工具搬送システム１０をさらにコンパクトに構成することができる。

搬送装置１４は、送り装置８１をさらに有する。送り装置８１は、移動体９１を所定軸１１０の軸方向に送るための装置である。

送り装置８１は、ラック８２を有する。ラック８２は、所定軸１１０の軸方向に沿って延びている。

図１１に示されるように、ラック８２には、第２切り欠き部８３が設けられている。第２切り欠き部８３は、工具格納部２１毎に設けられている。第２切り欠き部８３は、ホイール部３１の外周方向（所定軸１１０の周方向）においてラック８２を貫通している。第２切り欠き部８３は、各工具格納部２１におけるホイール部３１の旋回動作時に、そのホイール部３１が通ることが可能なように構成されている。

第２切り欠き部８３は、各工具格納部２１のホイール部３１に対応して設けられている。第２切り欠き部８３は、ホイール部３１の基部３２が配置される平面上に設けられている。第２切り欠き部８３は、各工具格納部２１のホイール部３１の旋回動作時に、そのホイール部３１の基部３２が通ることが可能なように構成されている。ラック８２は、所定軸１１０の軸方向（Ｘ軸方向）に互いに隣り合う工具格納部２１の間で、第２切り欠き部８３により分断されている。

代表的に図１１に示される範囲で説明すると、第２切り欠き部８３は、工具格納部２１Ａにおけるホイール部３１の基部３２が配置される平面上と、工具格納部２１Ｂにおけるホイール部３１の基部３２が配置される平面上との各々に設けられている。第２切り欠き部８３は、ラック８２を、工具格納部２１Ａにおけるマガジン内工具搬送位置Ｊで移動体９１を送るラック片８２Ａと、工具格納部２１Ｂにおけるマガジン内工具搬送位置Ｊで移動体９１を送るラック片８２Ｂと、工具格納部２１Ｃにおけるマガジン内工具搬送位置Ｊで移動体９１を案内するラック片８２Ｃとに分断している。

ラック片８２Ａおよびラック片８２Ｂの間、ならびに、ラック片８２Ｂおよびラック片８２Ｃの間の各隙間は、所定軸１１０の軸方向（Ｘ軸方向）における基部３２の厚みよりも大きい。

このような構成によれば、ホイール部３１をラック８２と干渉させることなく、所定軸１１０を中心に旋回させることができる。

図１３および図１４に示されるように、ラック８２は、支持部６１（フレーム体６２）により支持されている。図１１に示される範囲で説明すると、ラック片８２Ａは、工具格納部２１Ａにおける支持部６１により支持され、ラック片８２Ｂは、工具格納部２１Ｂにおける支持部６１により支持され、ラック片８２Ｃは、工具格納部２１Ｃにおける支持部６１により支持されている。ラック８２は、固定されており、ホイール部３１とともに旋回動作しない。

ラック８２は、上側支持アーム７４に取り付けられている。ラック８２は、レール７３ｒからＺ軸方向に離れた位置に設けられている。ラック８２は、上下方向において、レール７３ｒと、レール７３ｐおよびレール７３ｑとの間に設けられている。

このような構成によれば、ラック８２を支持するための部材として、ホイール部３１を旋回可能に支持する支持部６１が共用されるため、工具搬送システム１０を簡易な構成にできる。

送り装置８１は、モータ９６と、ギヤボックス９７と、減速機９８とをさらに有する。モータ９６、ギヤボックス９７および減速機９８は、移動体９１に搭載されている。モータ９６および減速機９８は、上下方向において、天板９３と、第１底板９４および第２底板９５との間に設けられている。減速機９８は、モータ９６の上方に設けられている。ギヤボックス９７は、Ｘ軸方向において、モータ９６および減速機９８と隣り合って設けられている。

モータ９６は、所定軸１１０の軸方向（Ｘ軸方向）に延びる回転中心軸を中心する回転を出力する出力軸（不図示）を有する。ギヤボックス９７には、モータ９６からの回転を減速機９８に伝達するための複数のギヤが内蔵されている。減速機９８は、Ｚ軸方向に延びる回転中心軸を中心する回転を出力する出力軸（不図示）を有する。減速機９８の出力軸は、後述する第２ピニオン８７と接続されている。減速機９８は、ギヤボックス９７からの回転を減速しつつ、回転の中心軸の軸方向を９０°変換する。

送り装置８１は、第１ピニオン８６と、第２ピニオン８７と、第３ピニオン８８とをさらに有する。第１ピニオン８６、第２ピニオン８７および第３ピニオン８８は、移動体９１に設けられている。

第１ピニオン８６、第２ピニオン８７および第３ピニオン８８は、それぞれ、第１回転中心軸１５０、第２回転中心軸１６０および第３回転中心軸１７０を中心に回転可能に設けられている。第１回転中心軸１５０、第２回転中心軸１６０および第３回転中心軸１７０は、Ｚ軸方向に延びている。

第１ピニオン８６、第２ピニオン８７および第３ピニオン８８は、工具クランプ機構部２１０の上方に設けられている。第１ピニオン８６、第２ピニオン８７および第３ピニオン８８は、上下方向（Ｙ軸方向）において、ラック８２と対向して設けられている。

第１ピニオン８６および第２ピニオン８７は、所定軸１１０の軸方向（Ｘ軸方向）において、互いに離れて配置されている。第３ピニオン８８は、所定軸１１０の軸方向（Ｘ軸方向）において、第１ピニオン８６および第２ピニオン８７の間に配置されている。

第１ピニオン８６および第２ピニオン８７は、ラック８２と係合されている。第３ピニオン８８は、第１ピニオン８６および第２ピニオン８７と係合されている。第３ピニオン８８は、ラック８２と非係合とされている。

第１回転中心軸１５０および第２回転中心軸１６０は、所定軸１１０の軸方向（Ｘ軸方向）において、互いに離れて位置している。第３回転中心軸１７０は、所定軸１１０の軸方向（Ｘ軸方向）において、第１回転中心軸１５０および第２回転中心軸１６０の間に位置している。上下方向（Ｙ軸方向）における、ラック８２と、第３回転中心軸１７０との間の距離は、上下方向（Ｙ軸方向）における、ラック８２と、第１回転中心軸１５０および第２回転中心軸１６０との間の各距離よりも大きい。

所定軸１１０の軸方向における第１回転中心軸１５０および第２回転中心軸１６０の間隔は、所定軸１１０の軸方向における第２切り欠き部８３の切り欠き長さよりも大きい。所定軸１１０の軸方向における、各工具格納部２１におけるラック８２の長さ（ラック片８２Ａ等の長さ）は、所定軸１１０の軸方向における第１回転中心軸１５０および第２回転中心軸１６０の間隔よりも大きい。

このような構成によれば、第１ピニオン８６および第２ピニオン８７は、所定軸１１０の軸方向において互いに離れて位置するため、ラック８２に第２切り欠き部８３が設けられているにも拘わらず、第１ピニオン８６および第２ピニオン８７の少なくともいずれか一方をラック８２に係合させることができる。また、ラック８２と非係合とされる第３ピニオン８８は、第１ピニオン８６および第２ピニオン８７と係合されるため、第１ピニオン８６の回転を第３ピニオン８８を介して第２ピニオン８７に伝達することができる。したがって、送り装置８１により、移動体９１を所定軸１１０の軸方向に円滑に送ることができる。

なお、本実施の形態では、第１ピニオン８６が駆動輪であり、第２ピニオン８７および第３ピニオン８８が従動輪である場合を説明したが、駆動輪は、第１ピニオン８６、第２ピニオン８７および第３ピニオン８８のうちのいずれのピニオンであってもよい。

図１２に示されるように、送り装置８１は、所定軸１１０の軸方向に見た場合に、ホイール部３１の外周縁３１ｐよりも、所定軸１１０の半径方向内側に配置されている。送り装置８１は、所定軸１１０の軸方向に見た場合に、第２ギヤ３７およびリング体３９よりも、所定軸１１０の半径方向外側に配置されている。送り装置８１は、所定軸１１０の軸方向に見た場合に、鍔部３４およびテーパ部３３よりも、所定軸１１０の半径方向内側に配置されている。

このような構成によれば、送り装置８１が、ホイール部３１の外周縁３１ｐよりも所定軸１１０の半径方向外側に張り出すことがないため、工具搬送システム１０をさらにコンパクトに構成することができる。

続いて、搬送装置１４における工具クランプ機構部２１０の構造について詳細に説明する。

図１７および図１８は、工具クランプ機構部（アンクランプ状態）を示す斜視図である。図１９および図２０は、工具クランプ機構部（クランプ状態）を示す斜視図である。図１８および図２０中では、工具クランプ機構部２１０の一部が断面により示されている。図２１は、工具クランプ機構部（アンクランプ状態）および工具保持部を示す斜視図である。図２２は、工具クランプ機構部（クランプ状態）および工具保持部を示す斜視図である。

図２３は、工具クランプ機構部（アンクランプ状態）および工具保持部を示す上面図である。図２４は、工具クランプ機構部（アンクランプ状態およびクランプ状態の間の移行状態）および工具保持部を示す上面図である。図２５は、工具クランプ機構部（クランプ状態）および工具保持部を示す上面図である。

図１７から図２５を参照して、工具クランプ機構部２１０（移動体９１）は、アクチュエータ４１１と、リンク機構部４２１と、動作部４３１とを有する。

リンク機構部４２１は、アクチュエータ４１１に対して接続されている。動作部４３１は、回動軸部４３５と、把持部４３４とを有する。回動軸部４３５は、リンク機構部４２１に対して回動可能に接続されている。把持部４３４は、工具保持部５１を介して、工具Ｔを把持可能なように構成されている。動作部４３１は、回動軸部４３５および把持部４３４の間で延びている。動作部４３１は、アクチュエータ４１１からの動作がリンク機構部４２１を介して伝達されることによって、把持部４３４により工具Ｔ（工具保持部５１）を把持するクランプ状態と、把持部４３４による工具Ｔ（工具保持部５１）の把持を解除するアンクランプ状態との間で動作可能である。

より具体的に説明すると、工具クランプ機構部２１０は、各工具格納部２１のマガジン内工具搬送位置Ｊ、および、ＡＴＣ工具待機位置Ｋの各位置において、工具Ｔ（工具保持部５１）を把持するクランプ動作をしたり、把持部４３４による工具Ｔ（工具保持部５１）の把持を解除するアンクランプ動作をしたりする。

工具Ｔは、各工具格納部２１のマガジン内工具搬送位置Ｊ、および、ＡＴＣ工具待機位置Ｋの各位置において、工具Ｔの回転中心軸４６１がＺ軸方向に延びる姿勢とされている。回転中心軸４６１は、工具Ｔが工作機械の工具主軸に装着された場合の工具Ｔの回転中心軸に対応している。たとえば、工具Ｔがドリルである場合、工具Ｔは、回転中心軸４６１を中心にその軸上で延びている。

移動体９１は、工具Ｔの回転中心軸４６１に直交する方向に移動する。移動体９１は、工具Ｔの回転中心軸４６１に直交するＸ軸方向に移動する。

図２１から図２５に示されるように、工具保持部５１は、工具Ｔの回転中心軸４６１を中心とする筒形状を有する。自動工具交換装置１６による搬送装置１４および工具主軸の間の工具交換時、工具保持部５１には、工具Ｔの回転中心軸４６１の軸方向（Ｚ軸方向）に工具Ｔが挿抜される。

工具保持部５１は、ブロック部５２を有する。ブロック部５２は、ブロック体からなる。ブロック部５２は、Ｚ軸方向における工具保持部５１の端部に設けられている。ブロック部５２には、被把持部５３が設けられている。被把持部５３は、把持部４３４により把持される。被把持部５３は、ブロック部５２の表面において、把持部４３４を受け入れ可能な凹形状をなしている。

図２３から図２５に示されるように、工具保持部５１は、ピストンエンド５４をさらに有する。ピストンエンド５４は、ブロック部５２からＺ軸方向に突出するように設けられている。ピストンエンド５４は、工具保持部５１に内蔵された工具のロック機構部（不図示）を動作させるためのピストンの端部である。ピストンエンド５４は、工具Ｔの回転中心軸４６１の軸上で延びている。

工具クランプ機構部２１０は、工具Ｔの回転中心軸４６１を含むＹ軸－Ｚ軸平面を挟んだ両側に互いに対称となる構造を有する。工具クランプ機構部２１０は、工具Ｔの回転中心軸４６１を含むＹ軸－Ｚ軸平面を挟んた両側で互いに対称となるように動作する。

アクチュエータ４１１は、工具クランプ機構部２１０におけるクランプ動作およびアンクランプ動作のための駆動源として設けられている。アクチュエータ４１１は、Ｚ軸方向に沿った往復直線運動を出力する。アクチュエータ４１１は、油圧が供給されることによって駆動する。

図１８および図２０に示されるように、アクチュエータ４１１は、ピストンシリンダーである。アクチュエータ４１１は、シリンダブロック４１２と、ピストン４１３とを有する。シリンダブロック４１２は、ブロック体からなる。ピストン４１３は、シリンダブロック４１２に嵌装されている。ピストン４１３は、Ｚ軸方向に平行な中心軸４５６を中心に延びている。ピストン４１３は、工具Ｔの回転中心軸４６１の軸方向（Ｚ軸方向）に伸縮動作が可能である。リンク機構部４２１は、ピストン４１３に接続されている。

ピストン４１３が伸張動作することによって、工具クランプ機構部２１０がクランプ動作し、ピストン４１３が短縮動作することによって、工具クランプ機構部２１０がアンクランプ動作する。

リンク機構部４２１は、センターブロック４２２と、サイドブロック４４１と、第１リンクアーム４２３と、第２リンクアーム４２４とを有する。

センターブロック４２２およびサイドブロック４４１は、ブロック体からなる。センターブロック４２２は、Ｚ軸方向におけるピストン４１３の先端部に接続されている。センターブロック４２２は、ピストン４１３の動作に伴って、Ｚ軸方向に沿って往復直線運動する。サイドブロック４４１は、Ｘ軸方向において、センターブロック４２２と隣り合って配置されている。サイドブロック４４１は、シリンダブロック４１２に固定されている。サイドブロック４４１は、ピストン４１３の動作に伴って、Ｚ軸方向に沿って往復直線運動しない。

第１リンクアーム４２３は、センターブロック４２２に対して、第１回動中心軸４５１を中心に回動可能なように接続されている。第１回動中心軸４５１は、上下方向（Ｙ軸方向）に延びている。第１リンクアーム４２３は、センターブロック４２２の上端部に接続されている。第１リンクアーム４２３は、Ｘ軸－Ｚ軸平面に平行な方向にアーム状に延びている。第１リンクアーム４２３は、第１回動中心軸４５１と、後述する第３回動中心軸４５３との間でアーム状に延びている。

第２リンクアーム４２４は、サイドブロック４４１に対して、第２回動中心軸４５２を中心に回動可能なように接続されている。第２回動中心軸４５２は、第１回動中心軸４５１と平行に延びている。第２回動中心軸４５２は、上下方向（Ｙ軸方向）に延びている。第２リンクアーム４２４は、第１リンクアーム４２３よりも下方に設けられている。第２リンクアーム４２４は、Ｘ軸－Ｚ軸平面に平行な方向にアーム状に延びている。第２リンクアーム４２４は、第２回動中心軸４５２と、後述する第３回動中心軸４５３との間でアーム状に延びている。

Ｘ軸方向における工具Ｔの回転中心軸４６１および第１回動中心軸４５１の間の距離は、Ｘ軸方向における工具Ｔの回転中心軸４６１および第２回動中心軸４５２の間の距離よりも小さい。

動作部４３１の回動軸部４３５は、第１リンクアーム４２３および第２リンクアーム４２４に対して、第３回動中心軸４５３を中心に回動可能なように接続されている。第３回動中心軸４５３は、第１回動中心軸４５１および第２回動中心軸４５２と平行に延びている。第３回動中心軸４５３は、上下方向（Ｙ軸方向）に延びている。第３回動中心軸４５３は、第１回動中心軸４５１からその半径方向外側に離れた位置に配置されている。第３回動中心軸４５３は、第２回動中心軸４５２からその半径方向外側に離れた位置に配置されている。

動作部４３１の把持部４３４は、第３回動中心軸４５３から、第３回動中心軸４５３の半径方向外側に離れた位置に設けられている。動作部４３１は、Ｘ軸－Ｚ軸平面に平行な方向にアーム状に延びている。動作部４３１は、第３回動中心軸４５３（回動軸部４３５）と、把持部４３４との間でアーム状に延びている。

動作部４３１は、上動作部４３２と、下動作部４３３とを有する。上動作部４３２は、下動作部４３３の上方に設けられている。上動作部４３２および下動作部４３３は、上下方向（Ｙ軸方向）に見た場合に、互いに重なり合うように設けられている。第１リンクアーム４２３、上動作部４３２、第２リンクアーム４２４および下動作部４３３は、挙げた順に上下方向に並んでいる。第１リンクアーム４２３、上動作部４３２、第２リンクアーム４２４および下動作部４３３のうちで、第１リンクアーム４２３が最も上方に配置され、下動作部４３３が最も下方に配置されている。上動作部４３２は、工具Ｔの回転中心軸４６１よりも上方に配置され、下動作部４３３は、工具Ｔの回転中心軸４６１よりも下方に配置されている。

工具クランプ機構部２１０（移動体９１）は、ガイド部４４２と、ピン部材４３７とをさらに有する。ガイド部４４２およびピン部材４３７は、動作部４３１を、第４回動中心軸４５４を中心に回動可動なように支持するとともに、工具Ｔの回転中心軸４６１に平行な方向（Ｚ軸方向）に案内している。

第４回動中心軸４５４は、第１回動中心軸４５１、第２回動中心軸４５２および第３回動中心軸４５３と平行に延びている。第４回動中心軸４５４は、上下方向（Ｙ軸方向）に延びている。第４回動中心軸４５４は、第３回動中心軸４５３（回動軸部４３５）および把持部４３４の間に位置している。

ガイド部４４２は、Ｘ軸－Ｚ軸平面に平行に配置されるプレート材からなる。ガイド部４４２は、サイドブロック４４１からＺ軸方向に延出している。ガイド部４４２には、ガイド孔４４３が設けられている。ガイド孔４４３は、上下方向（Ｙ軸方向）においてガイド部４４２を貫通し、Ｚ軸方向に延びる長孔からなる。Ｙ軸方向に見た場合に、Ｚ軸方向に延びるガイド孔４４３の延長線上には、第２回動中心軸４５２が位置している。ピン部材４３７は、第４回動中心軸４５４の軸上で延びている。ピン部材４３７は、動作部４３１（下動作部４３３）を貫通し、ガイド孔４４３に挿入されている。

工具クランプ機構部２１０（移動体９１）は、連結部４３６とをさらに有する。連結部４３６は、上動作部４３２および下動作部４３３を互いに連結している。

連結部４３６は、上下方向（Ｙ軸方向）に延びるプレート材からなる。連結部４３６は、上下方向において第２リンクアーム４２４を跨いで、上動作部４３２および下動作部４３３の間で延びている。連結部４３６は、上動作部４３２および下動作部４３３に接続されている。

第１リンクアーム４２３、第２リンクアーム４２４および動作部４３１（上動作部４３２，下動作部４３３）は、第３回動中心軸４５３の軸上において、互いに回動可能に接続されている。

以上に説明したリンク機構部４２１、動作部４３１、ガイド部４４２および連結部４３６は、工具Ｔの回転中心軸４６１を挟んだ両側の各々に設けられている。

代表的にいえば、工具クランプ機構部２１０（移動体９１）は、動作部４３１として、第１動作部４３１Ａと、第２動作部４３１Ｂとを有する。第１動作部４３１Ａおよび第２動作部４３１Ｂは、工具Ｔの回転中心軸４６１を挟んで対称に配置されている。第１動作部４３１Ａおよび第２動作部４３１Ｂは、工具Ｔの回転中心軸４６１を含むＹ軸－Ｚ軸平面を挟んで対称に配置されている。第１動作部４３１Ａおよび第２動作部４３１Ｂは、Ｘ軸方向における第１動作部４３１ＡおよびＡＴＣ工具待機位置Ｋの間の距離が、Ｘ軸方向における第２動作部４３１ＢおよびＡＴＣ工具待機位置Ｋの間の距離よりも大きくなるように配置されている。

続いて、搬送装置１４における工具クランプ機構部２１０の動作について詳細に説明する。

図２３から図２５を参照して、動作部４３１は、アンクランプ状態からクランプ状態への動作時に、把持部４３４が、工具Ｔの回転中心軸４６１に直交する方向（Ｘ軸方向）において工具Ｔの回転中心軸４６１に近づき、回動軸部４３５が、工具Ｔの回転中心軸４６１に直交する方向（Ｘ軸方向）において工具Ｔの回転中心軸４６１から遠ざかり、クランプ状態からアンクランプ状態への動作時に、把持部４３４が、工具Ｔの回転中心軸４６１に直交する方向（Ｘ軸方向）において工具Ｔの回転中心軸４６１から遠ざかり、回動軸部４３５が、工具Ｔの回転中心軸４６１に直交する方向（Ｘ軸方向）において工具Ｔの回転中心軸４６１に近づくように動作する。

動作部４３１は、アンクランプ状態からクランプ状態への動作時に、把持部４３４が工具Ｔの回転中心軸４６１の軸方向において工具保持部５１に近づき、クランプ状態からアンクランプ状態への動作時に、把持部４３４が工具Ｔの回転中心軸４６１の軸方向において工具保持部５１から遠ざかるように動作する。

より具体的に説明すると、図２３に示されるように、第１リンクアーム４２３および第２リンクアーム４２４は、アンクランプ状態において、第３回動中心軸４５３が、Ｘ軸方向において第１回動中心軸４５１および第２回動中心軸４５２の間に配置される姿勢とされている。第１リンクアーム４２３および第２リンクアーム４２４は、第３回動中心軸４５３が、Ｘ軸方向において第２回動中心軸４５２よりも第１回動中心軸４５１寄りの位置に配置される姿勢とされている。

動作部４３１は、アンクランプ状態において、Ｘ軸方向における工具Ｔの回転中心軸４６１および把持部４３４の間の距離が、Ｘ軸方向における工具Ｔの回転中心軸４６１および第３回動中心軸４５３（回動軸部４３５）の間の距離よりも大きくなる姿勢とされている。動作部４３１は、回動軸部４３５から把持部４３４に向けて、Ｘ軸方向において工具Ｔの回転中心軸４６１から遠ざかりながら、Ｚ軸方向において工具Ｔ（工具保持部５１）に近づくように延びている。第３回動中心軸４５３（回動軸部４３５）は、Ｚ軸方向において、工具保持部５１と対向する位置に配置されている。把持部４３４は、Ｚ軸方向において、工具保持部５１と対向しない位置に配置されている。

図２３から図２５に示されるように、第１リンクアーム４２３は、アンクランプ状態からクランプ状態への動作時に、Ｚ軸方向に平行で、かつ、工具Ｔ（工具保持部５１）に近づく方向に直線移動しながら、第３回動中心軸４５３がＸ軸方向において工具Ｔの回転中心軸４６１から遠ざかるように第１回動中心軸４５１を中心に回動する。第２リンクアーム４２４は、アンクランプ状態からクランプ状態への動作時に、Ｚ軸方向において停止しながら、第３回動中心軸４５３がＸ軸方向において工具Ｔの回転中心軸４６１から遠ざかるように第２回動中心軸４５２を中心に回動する。

動作部４３１は、アンクランプ状態からクランプ状態への動作時に、Ｚ軸方向に平行で、かつ、工具Ｔ（工具保持部５１）に近づく方向に直線移動しながら、把持部４３４がＸ軸方向において工具Ｔの回転中心軸４６１に近づき、第３回動中心軸４５３（回動軸部４３５）がＸ軸方向において工具Ｔの回転中心軸４６１から遠ざかるように第４回動中心軸４５４を中心に回動する。

図２５に示されるように、第１リンクアーム４２３および第２リンクアーム４２４は、クランプ状態において、第３回動中心軸４５３が、Ｘ軸方向において第１回動中心軸４５１よりも第２回動中心軸４５２寄りの位置に配置される姿勢とされている。第１リンクアーム４２３および第２リンクアーム４２４は、第３回動中心軸４５３が、Ｚ軸方向において第２回動中心軸４５２と並んで配置される姿勢とされている。

動作部４３１は、クランプ状態において、第３回動中心軸４５３（回動軸部４３５）および把持部４３４の間でＺ軸方向に直線状に延びる姿勢とされている。動作部４３１は、把持部４３４が被把持部５３に係合されることによって、工具保持部５１のブロック部５２を把持している。

本実施の形態では、回動軸部４３５の回動中心軸である第３回動中心軸４５３が、工具Ｔの回転中心軸４６１と直交する方向に延びている。このような構成により、第１動作部４３１Ａおよび第２動作部４３１Ｂによって、工具保持部５１を工具Ｔの回転中心軸４６１を挟んだ両側からより均等に把持することができる。

なお、第１リンクアーム４２３および第２リンクアーム４２４は、クランプ状態からアンクランプ状態への動作時に、上記のアンクランプ状態からクランプ状態への動作時とは逆に動作する。

図２６は、工具クランプ機構部（空クランプ状態）および工具保持部を示す上面図である。図２３から図２６を参照して、工具クランプ機構部２１０は、検知部４７０をさらに有する。検知部４７０は、工具クランプ機構部２１０のクランプ状態およびアンクランプ状態を検知する、検知部４７０は、工具クランプ機構部２１０におけるクランプ動作時に、空クランプ状態（工具保持部５１の有無）をさらに検知する。

検知部４７０は、検知バー４７１と、第１検知センサ４８１と、第２検知センサ４８２とを有する。

検知バー４７１は、センターブロック４２２に取り付けられている。検知バー４７１は、Ｚ軸方向に延びている。検知バー４７１には、第１谷部４７４と、第１山部４７２と、第２谷部４７５と、第２山部４７３とが設けられている。第１谷部４７４、第１山部４７２、第２谷部４７５および第２山部４７３は、挙げた順に、Ｚ軸方向に並んでいる。第１谷部４７４、第１山部４７２、第２谷部４７５および第２山部４７３のうちで、第１谷部４７４は、Ｚ軸方向において工具Ｔに最も近い位置に設けられ、第２山部４７３は、Ｚ軸方向において工具Ｔから最も離れた位置に設けられている。第１山部４７２および第２山部４７３は、第１谷部４７４および第２谷部４７５よりもＺ軸方向に突出する凸形状をなしている。

第１検知センサ４８１および第２検知センサ４８２は、第１谷部４７４、第１山部４７２、第２谷部４７５および第２山部４７３のうちの、第１谷部４７４および第２谷部４７５を検知可能なように構成されている。第１検知センサ４８１および第２検知センサ４８２は、Ｚ軸方向において互いに間隔を開けて設けられている。第１検知センサ４８１は、第２検知センサ４８２よりもＺ軸方向において工具Ｔに近い位置に設けられている。第１検知センサ４８１および第２検知センサ４８２は、シリンダブロック４１２に取り付けられている。

図２３に示されるように、第１検知センサ４８１および第１谷部４７４が、Ｘ軸方向において互いに対向して位置決めされ、第２検知センサ４８２および第１山部４７２が、Ｘ軸方向において互いに対向して位置決めされている。このとき、制御装置（不図示）は、第１検知センサ４８１からのオン信号の入力無しと、第２検知センサ４８２からのオン信号の入力とに基づいて、アンクランプ状態を検知する。

図２４に示されるように、第１検知センサ４８１および第１谷部４７４が、Ｘ軸方向において互いに対向して位置決めされ、第２検知センサ４８２および第２谷部４７５が、Ｘ軸方向において互いに対向して位置決めされる。このとき、制御装置（不図示）は、第１検知センサ４８１および第２検知センサ４８２からのオン信号の入力無しに基づいて、アンクランプ状態およびクランプ状態の間の移行状態を検知する。

図２５に示されるように、第１検知センサ４８１および第１山部４７２が、Ｘ軸方向において互いに対向して位置決めされ、第２検知センサ４８２および第２谷部４７５が、Ｘ軸方向において互いに対向して位置決めされる。このとき、制御装置（不図示）は、第１検知センサ４８１からのオン信号の入力と、第２検知センサ４８２からのオン信号の入力無しとに基づいて、クランプ状態を検知する。

図２６に示されるように、第１検知センサ４８１および第１山部４７２が、Ｘ軸方向において互いに対向して位置決めされ、第２検知センサ４８２および第２山部４７３が、Ｘ軸方向において互いに対向して位置決めされている。このとき、制御装置（不図示）は、第１検知センサ４８１および第２検知センサ４８２からのオン信号の入力に基づいて、空クランプ状態を検知する。

図２７は、マガジン内工具搬送位置に配置された工具保持部と、工具クランプ機構部との位置関係を示す側面図である。図中には、アンクランプ状態における工具クランプ機構部２１０が示されている。

図２７を参照して、移動体９１は、工具Ｔの回転中心軸４６１に直交する方向（Ｘ軸方向）に移動する。動作部４３１は、アンクランプ状態とされた場合に、移動体９１の移動方向（Ｘ軸方向）に見て工具保持部５１と重なり合わないように設けられている。

工具クランプ機構部２１０のアンクランプ状態において、動作部４３１は、ブロック部５２からＺ軸方向に離れて位置している。ピストンエンド５４は、上下方向（Ｙ軸方向）において、上動作部４３２および下動作部４３３の間に位置している。

本実施の形態では、工具格納部２１において搬送対象となる工具を保持する工具保持部５１をマガジン内工具搬送位置Ｊに割り出した後に、移動体９１をその工具格納部２１におけるマガジン内工具搬送位置Ｊまで移動させる。この場合であっても、アンクランプ状態における動作部４３１が、移動体９１の移動方向（Ｘ軸方向）に見て工具保持部５１と重なり合わないように設けられるため、動作部４３１が、マガジン内工具搬送位置Ｊに割り出された工具保持部５１と干渉することを防止できる。

図２および図２３を参照して、工具マガジン１２は、搬送部としてのホイール部３１を有する。ホイール部３１は、無端状の経路に沿って複数の工具保持部５１を搬送する。ホイール部３１による工具保持部５１の搬送経路は、所定軸１１０を中心とする周方向であるが、本発明における搬送部による工具保持部の搬送方向は、特に限定されない。

移動体９１は、工具保持部５１の搬送経路上の所定位置としてマガジン内工具搬送位置Ｊに対して進退可能に構成されている。移動体９１は、Ｘ軸方向に移動することによって、マガジン内工具搬送位置Ｊに対して進退可能に構成されている。

移動体９１がマガジン内工具搬送位置Ｊに位置決めされ、動作部４３１がアンクランプ状態とされた場合に、動作部４３１は、マガジン内工具搬送位置Ｊにおける工具保持部５１の搬送方向に見て、工具保持部５１と重なり合わないように設けられている。マガジン内工具搬送位置Ｊにおける工具保持部５１の搬送方向は、マガジン内工具搬送位置Ｊにおける所定軸１１０を中心とする円周の接線方向、すなわち、Ｙ軸方向に対応している。

このような構成によれば、移動体９１を工具格納部２１におけるマガジン内工具搬送位置Ｊまで移動させた後に、工具格納部２１において搬送対象となる工具を保持する工具保持部５１をマガジン内工具搬送位置Ｊに割り出す場合に、アンクランプ状態における動作部４３１が工具保持部５１と干渉することを防止できる。

図２８は、工具保持部と、比較例における動作部とを示す上面図である。図２９は、工具保持部と、本実施の形態における動作部とを示す上面図である。図２８および図２９中では、アンクランプ状態における動作部４３１が実線により示され、クランプ状態における動作部４３１が２点鎖線により示されている。

図２８を参照して、本比較例では、動作部４３１が、回動中心軸４５７を中心に回動可能なように構成されている。回動中心軸４５７の位置は、固定されている。このような構成において、移動体９１をＸ軸方向に移動させるときに、工具保持部５１と、アンクランプ状態とされた動作部４３１との干渉を避けようとすると、動作部４３１を、Ｚ軸方向においてピストンエンド５４よりも退いた位置に達するまで回動動作させる必要が生じる。この場合、工具Ｔの回転中心軸４６１を基準とした場合のＸ軸方向における動作部４３１の最大動作範囲（距離Ｌ２）が大きくなってしまう。

また、他の比較例として、動作部４３１をＸ軸方向にスライド動作させることによって、把持部４３４を工具保持部５１に対して接近させたり、遠ざけたりする構成も考えられる。しかしながら、このような構成では、工具保持部５１に対して動作部４３１をＺ軸方向に進退させるために、移動体９１に新たな移動機構部を設ける必要が生じる。

図２９を参照して、これに対して、本実施の形態では、動作部４３１が、アンクランプ状態からクランプ状態への動作時に、把持部４３４が、工具Ｔの回転中心軸４６１に直交する方向（Ｘ軸方向）において工具Ｔの回転中心軸４６１に近づき、回動軸部４３５が、工具Ｔの回転中心軸４６１に直交する方向（Ｘ軸方向）において工具Ｔの回転中心軸４６１から遠ざかり、クランプ状態からアンクランプ状態への動作時に、把持部４３４が、工具Ｔの回転中心軸４６１に直交する方向（Ｘ軸方向）において工具Ｔの回転中心軸４６１から遠ざかり、回動軸部４３５が、工具Ｔの回転中心軸４６１に直交する方向（Ｘ軸方向）において工具Ｔの回転中心軸４６１に近づくように動作する。

このような構成により、アンクランプ状態およびクランプ状態の間における動作部４３１の動作時、Ｘ軸方向において把持部４３４が移動する長さを小さく抑えることができる。この場合に、クランプ状態における把持部４３４の位置は、工具保持部５１により定まるため、工具Ｔの回転中心軸４６１を基準とした場合のＸ軸方向における動作部４３１の最大動作範囲（距離Ｌ１）を小さくすることができる。これにより、工具搬送システム１０をコンパクトに構成することができる。

図３０は、マガジン内工具搬送位置における工具クランプ機構部（アンクランプ状態）およびホイール部の位置関係を示す上面図である。図３１は、マガジン内工具搬送位置における工具クランプ機構部（クランプ状態）およびホイール部の位置関係を示す上面図である。

図３２は、ＡＴＣ工具待機位置における工具クランプ機構部（アンクランプ状態）およびＡＴＣ取り付け用リブの位置関係を示す上面図である。図３３は、ＡＴＣ工具待機位置における工具クランプ機構部（クランプ状態）およびＡＴＣ取り付け用リブの位置関係を示す上面図である。

図３０および図３１を参照して、マガジン内工具搬送位置Ｊにおいて、移動体９１（工具クランプ機構部２１０）は、ホイール部３１とＸ軸方向に隣り合って配置されている。

図３１に示されるように、工具クランプ機構部２１０のクランプ状態において、動作部４３１（４３１Ａ）は、Ｘ軸方向において、基部３２およびテーパ部３３と対向し、Ｚ軸方向において、鍔部３４と対向する位置に配置されている。図３０に示されるように、工具クランプ機構部２１０のアンクランプ状態において、動作部４３１（４３１Ａ）は、Ｘ軸方向において、基部３２と対向し、Ｚ軸方向において、テーパ部３３および鍔部３４と対向する位置に配置されている。この場合に、工具Ｔの回転中心軸４６１を基準とした場合のＸ軸方向における動作部４３１の最大動作範囲が小さく抑えられているため、動作部４３１（４３１Ａ）と、ホイール部３１との干渉を避けることができる。

図３２および図３３を参照して、工具搬送システム１０は、ＡＴＣ取り付けリブ４９１をさらに有する。ＡＴＣ取り付けリブ４９１は、Ｙ軸－Ｚ軸平面に平行に配置されている。ＡＴＣ取り付けリブ４９１には、自動工具交換装置１６が取り付けられている。ＡＴＣ工具待機位置Ｋにおいて、移動体９１（工具クランプ機構部２１０）は、ＡＴＣ取り付けリブ４９１とＸ軸方向に隣り合って配置されている。

工具クランプ機構部２１０のクランプ状態およびアンクランプ状態において、動作部４３１（４３１Ｂ）は、Ｘ軸方向において、ＡＴＣ取り付けリブ４９１と対向する位置に配置されている。この場合に、工具Ｔの回転中心軸４６１を基準とした場合のＸ軸方向における動作部４３１（４３１Ｂ）の最大動作範囲が小さく抑えられているため、動作部４３１（４３１Ｂ）と、ＡＴＣ取り付けリブ４９１との干渉を避けることができる。

以上に説明した、この発明の実施の形態における工具搬送システム１０の構造についてまとめると、本実施の形態における搬送システムとしての工具搬送システム１０は、移動体９１を有し、回転可能な搬送対象物としての工具Ｔを搬送するための搬送装置１４を備える。移動体９１は、アクチュエータ４１１と、アクチュエータ４１１に対して接続されるリンク機構部４２１と、リンク機構部４２１に対して回動可能に接続される回動軸部４３５と、工具Ｔを把持するための把持部４３４とを有し、回動軸部４３５および把持部４３４の間で延び、アクチュエータ４１１からの動作がリンク機構部４２１を介して伝達されることによって、把持部４３４により工具Ｔを把持するクランプ状態と、把持部４３４による工具Ｔの把持を解除するアンクランプ状態との間で動作可能な動作部４３１とを含む。動作部４３１は、アンクランプ状態からクランプ状態への動作時に、把持部４３４が、工具Ｔの回転中心軸４６１に直交する方向において工具Ｔの回転中心軸４６１に近づき、回動軸部４３５が、工具Ｔの回転中心軸４６１に直交する方向において工具Ｔの回転中心軸４６１から遠ざかり、クランプ状態からアンクランプ状態への動作時に、把持部４３４が、工具Ｔの回転中心軸４６１に直交する方向において工具Ｔの回転中心軸４６１から遠ざかり、回動軸部４３５が、工具Ｔの回転中心軸４６１に直交する方向において工具Ｔの回転中心軸４６１に近づくように動作する。

このように構成された、この発明の実施の形態における工具搬送システム１０によれば、工具Ｔの回転中心軸４６１を基準とした場合のその回転中心軸４６１の半径方向における動作部４３１の最大動作範囲を小さくすることで、工具搬送システム１０をコンパクトに構成することができる。

なお、本実施の形態では、本発明における搬送対象物が、回転工具である場合を説明したが、これに限られず、加工時に回転されるワークであってもよい。ワークの回転中心軸は、ワークが工作機械のワーク主軸に装着された場合のワークの回転中心軸に対応している。たとえば、円柱形状または円筒形状を有するワークである場合、ワークの回転中心軸は、その円柱形状または円筒形状の中心軸である。搬送対象物がワークである場合の保持部の構造は、搬送対象物が工具である場合の工具保持部５１の構造と同様である。ワークは、工具のシャンク部に対応する部材に取り付けられた状態で保持部により保持される。

以下、リンク機構部４２１および動作部４３１の構造をさらに具体的に特定しながら、本実施の形態における工具搬送システム１０の構造について説明する。

図３４は、図２３中の２点鎖線ＸＸＸＩＶで囲まれた範囲の工具クランプ機構部（アンクランプ状態）および工具保持部を示す上面図である。図３５は、図２５中の２点鎖線ＸＸＸＶで囲まれた範囲の工具クランプ機構部（クランプ状態）および工具保持部を示す上面図である。

図３４および図３５をさらに参照して、工具搬送システム１０は、移動体９１を有し、回転可能な搬送対象物としての工具Ｔを搬送するための搬送装置１４を備える。移動体９１は、アクチュエータ４１１と、アクチュエータ４１１に対して接続されるリンク機構部４２１と、リンク機構部４２１に対して回動可能に接続される回動軸部４３５と、工具Ｔを把持するための把持部４３４とを有し、回動軸部４３５および把持部４３４の間で延び、アクチュエータ４１１からの動作がリンク機構部４２１を介して伝達されることによって、把持部４３４により工具Ｔを把持するクランプ状態と、把持部４３４による工具Ｔの把持を解除するアンクランプ状態との間で動作可能な動作部４３１とを含む。動作部４３１は、アンクランプ状態からクランプ状態への動作時に、把持部４３４が、工具Ｔの回転中心軸４６１に直交する第１方向（Ｘ軸方向）において工具Ｔの回転中心軸４６１に近づき、回動軸部４３５が、工具Ｔの回転中心軸４６１に直交する第１方向（Ｘ軸方向）において工具Ｔの回転中心軸４６１から遠ざかり、クランプ状態からアンクランプ状態への動作時に、把持部４３４が、工具Ｔの回転中心軸４６１に直交する第１方向（Ｘ軸方向）において工具Ｔの回転中心軸４６１から遠ざかり、回動軸部４３５が、工具Ｔの回転中心軸４６１に直交する第１方向（Ｘ軸方向）において工具Ｔの回転中心軸４６１に近づくように動作する。

リンク機構部４２１は、第１リンクアーム４２３と、第２リンクアーム４２４とを含む。

第１リンクアーム４２３は、アクチュエータ４１１に対して、第１方向（Ｘ軸方向）に直交する第２方向（Ｙ軸方向）に延びる第１回動中心軸４５１を中心に回動可能に接続され、アクチュエータ４１１により、第１方向（Ｘ軸方向）および第２方向（Ｙ軸方向）に直交する第３方向（Ｚ軸方向）に沿った往復直線運動が入力される。

第２リンクアーム４２４は、第１回動中心軸４５１から第１方向（Ｘ軸方向）に離れた位置で、第２方向（Ｙ軸方向）に延びる第２回動中心軸４５２を中心に回動可能に支持される。

回動軸部４３５は、第３方向（Ｚ軸方向）において、工具Ｔと、第１回動中心軸４５１および第２回動中心軸４５２との間の位置で、第１リンクアーム４２３および第２リンクアーム４２４に対して、第２方向（Ｙ軸方向）に延びる第３回動中心軸４５３を中心に回動可能に接続される。

第１リンクアーム４２３は、第１回動中心軸４５１および第３回動中心軸４５３の間でアーム状に延びる。第２リンクアーム４２４は、第２回動中心軸４５２および第３回動中心軸４５３の間でアーム状に延びる。動作部４３１は、回動軸部４３５から把持部４３４に向けて、第３回動中心軸４５３の半径方向にアーム状に延びる。

把持部４３４は、第３回動中心軸４５３の周方向に突出する形状の爪部４３４ｊを有する。

移動体９１は、動作部４３１を、第２方向（Ｙ軸方向）に延び、回動軸部４３５および把持部４３４の間に位置する第４回動中心軸４５４を中心に回動可能なように支持するとともに、第３方向（Ｚ軸方向）に案内するガイド部４４２をさらに含む。

第３回動中心軸４５３および第４回動中心軸４５４の間の長さＬａよりも、第３回動中心軸４５３の半径方向における第４回動中心軸４５４および爪部４３４ｊの間の長さＬｂが小さい。

このように構成された、この発明の実施の形態における工具搬送システム１０によれば、動作部４３１は、アンクプランプ状態およびクランプ状態の間における動作時に、第４回動中心軸４５４を第３方向（Ｚ軸方向）にスライド移動させながら、第４回動中心軸４５４を中心に順方向および逆方向に回動する。このとき、第４回動中心軸４５４は、回動軸部４３５および把持部４３４の間に位置するため、把持部４３４が第１方向（Ｘ軸方向）において工具Ｔの回転中心軸から遠ざかって配置されるアンクランプ状態において、搬送対象物の回転中心軸４６１を基準とした場合の把持部４３４の張り出し長さＳ１を小さく抑えることができる。また、回動軸部４３５が第１方向（Ｘ軸方向）において工具Ｔの回転中心軸４６１から遠ざかって配置されるクランプ状態において、工具Ｔの回転中心軸４６１を基準とした場合の回動軸部４３５の張り出し長さＳ２を小さく抑えることができる。

また、第３回動中心軸４５３および第４回動中心軸４５４の間の長さＬａよりも、第３回動中心軸４５３の半径方向における第４回動中心軸４５４および爪部４３４ｊの間の長さＬｂが小さい。このように、第４回動中心軸４５４を回動軸部４３５よりも把持部４３４寄りに設けることによって、動作部４３１が、第４回動中心軸４５４を第３方向（Ｚ軸方向）にスライド移動させながら、第４回動中心軸４５４を中心に順方向および逆方向に回動する時に、把持部４３４は、小径の円弧を描きながらガイド部４４２に沿うように移動することになる。これにより、アンクランプ状態における把持部４３４の張り出し長さＳ１をさらに小さく抑えることができる。

また、第１リンクアーム４２３は、アクチュエータ４１１に対して第１回動中心軸４５１を中心に回動可能に接続され、アクチュエータ４１１により第３方向（Ｚ軸方向）に沿った往復直線運動が入力され、第２リンクアーム４２４は、第１回動中心軸４５１から第１方向（Ｘ軸方向）に離れた位置で、第２回動中心軸４５２を中心に回動可能に支持され、回動軸部４３５は、第３方向（Ｚ軸方向）において、工具Ｔと、第１回動中心軸４５１および第２回動中心軸４５２との間の位置で、第１リンクアーム４２３および第２リンクアーム４２４に対して、第３回動中心軸４５３を中心に回動可能に接続されている。

このような構成により、第１リンクアーム４２３および第２リンクアーム４２４は、第３回動中心軸４５３を頂点とするＶ字形状をなしており、動作部４３１は、そのＶ字形状の頂点となる第３回動中心軸４５３を中心に回動することによって、第３回動中心軸４５３を挟んで第１回動中心軸４５１および第２回動中心軸４５２とは反対側に配置された工具Ｔを、把持部４３４により把持したり、その把持を解除したりする。この場合に、アンクランプ状態における動作部４３１を、第３回動中心軸４５３を挟んで第１回動中心軸４５１および第２回動中心軸４５２とは反対側（工具Ｔの側）の位置に留めることで、第１リンクアーム４２３および第２リンクアーム４２４が、動作部４３１よりも工具Ｔの側に突出することがない。これにより、第１リンクアーム４２３および第２リンクアーム４２４と、工具Ｔとが干渉し難くなるため、動作部４３１に対する工具Ｔの接近性を高めることができる。

また、本実施の形態では、動作部４３１がアンクランプ状態とされた場合に、動作部４３１は、回動軸部４３５から把持部４３４に向けて、第１方向（Ｘ軸方向）において工具Ｔの回転中心軸４６１から遠ざかり、かつ、第３方向（Ｚ軸方向）において工具Ｔに近づく方向に延びる。

このような構成によれば、アンクランプ状態における動作部４３１がＸ軸方向に対して斜め方向に延びるため、アンクランプ状態における把持部４３４の張り出し長さＳ１をさらに小さく抑えることができる。

また、本実施の形態では、動作部４３１がクランプ状態とされた場合に、動作部４３１および第２リンクアーム４２４は、第２回動中心軸４５２、第３回動中心軸４５３および第４回動中心軸４５４が、第３方向（Ｚ軸方向）において一直線に並ぶように配置される。

このような構成によれば、クランプ状態における動作部４３１および第２リンクアーム４２４がＺ軸方向に沿って直線状に延びるため、Ｘ軸方向における動作部４３１および第２リンクアーム４２４の張り出し長さを小さく抑えることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、たとえば、マシニングセンタ等の工作機械に適用される。

１０ 工具搬送システム、１２ 工具マガジン、１４ 搬送装置、１６ 自動工具交換装置、１７ アーム部、２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ 工具格納部、３１ ホイール部、３１ｐ 外周縁、３２ 基部、３３ テーパ部、３４ 鍔部、３６ 開口部、３７ 第２ギヤ、３７ｅ 第１プレート、３７ｆ 第２プレート、３７ｇ ピン、３８ 装着部、３９ リング体、４１ 旋回駆動部、４２，９６ モータ、４２ｒ，４３ｒ 出力軸、４３，９８ 減速機、４４ 第１ギヤ、５１ 工具保持部、５２ ブロック部、５３ 被把持部、５４ ピストンエンド、６１ 支持部、６２ フレーム体、６３，６３ｈ，６３ｉ，６３ｊ 支持ローラ、７１ 案内装置、７２ 下側支持アーム、７３，７３ｐ，７３ｑ，７３ｒ レール、７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃ レール片、７４ 上側支持アーム、７６ 第１切り欠き部、８１ 送り装置、８２ ラック、８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃ ラック片、８３ 第２切り欠き部、８６ 第１ピニオン、８７ 第２ピニオン、８８ 第３ピニオン、９１ 移動体、９２，９２ｐ，９２ｑ，９２ｒ 回転ローラ、９３ 天板、９４ 第１底板、９５ 第２底板、９７ ギヤボックス、１１０ 所定軸、１１５ 区間、１１６ 工具搬送路、１２０，１３０，１４０，４６１ 回転中心軸、１５０ 第１回転中心軸、１６０ 第２回転中心軸、１７０ 第３回転中心軸、２１０ 工具クランプ機構部、４１１ アクチュエータ、４１２ シリンダブロック、４１３ ピストン、４２１ リンク機構部、４２２ センターブロック、４２３ 第１リンクアーム、４２４ 第２リンクアーム、４３１ 動作部、４３１Ａ 第１動作部、４３１Ｂ 第２動作部、４３２ 上動作部、４３３ 下動作部、４３４ 把持部、４３４ｊ 爪部、４３５ 回動軸部、４３６ 連結部、４３７ ピン部材、４４１ サイドブロック、４４２ ガイド部、４４３ ガイド孔、４５１ 第１回動中心軸、４５２ 第２回動中心軸、４５３ 第３回動中心軸、４５４ 第４回動中心軸、４５６ 中心軸、４５７ 回動中心軸、４７０ 検知部、４７１ 検知バー、４７２ 第１山部、４７３ 第２山部、４７４ 第１谷部、４７５ 第２谷部、４８１ 第１検知センサ、４８２ 第２検知センサ、４９１ 取り付けリブ、Ｊ マガジン内工具搬送位置、Ｋ ＡＴＣ工具待機位置、Ｔ 工具。

Claims (3)

1. 移動体を有し、回転可能な工具またはワークである搬送対象物を搬送するための搬送装置を備え、
   前記移動体は、
   アクチュエータと、
   前記アクチュエータに対して接続されるリンク機構部と、
   前記リンク機構部に対して回動可能に接続される回動軸部と、前記搬送対象物を把持するための把持部とを有し、前記回動軸部および前記把持部の間で延び、前記アクチュエータからの動作が前記リンク機構部を介して伝達されることによって、前記把持部により前記搬送対象物を把持するクランプ状態と、前記把持部による前記搬送対象物の把持を解除するアンクランプ状態との間で動作可能な動作部とを含み、
   前記動作部は、前記アンクランプ状態から前記クランプ状態への動作時に、前記把持部が、前記搬送対象物の回転中心軸に直交する第１方向において前記搬送対象物の回転中心軸に近づき、前記回動軸部が、前記第１方向において前記搬送対象物の回転中心軸から遠ざかり、前記クランプ状態から前記アンクランプ状態への動作時に、前記把持部が、前記第１方向において前記搬送対象物の回転中心軸から遠ざかり、前記回動軸部が、前記第１方向において前記搬送対象物の回転中心軸に近づくように動作し、
   前記リンク機構部は、第１リンクアームと、第２リンクアームとを含み、
   前記第１リンクアームは、前記アクチュエータに対して、前記第１方向に直交する第２方向に延びる第１回動中心軸を中心に回動可能に接続され、前記アクチュエータにより、前記第１方向および前記第２方向に直交する第３方向に沿った往復直線運動が入力され、
   前記第２リンクアームは、前記第１回動中心軸から前記第１方向に離れた位置で、前記第２方向に延びる第２回動中心軸を中心に回動可能に支持され、
   前記回動軸部は、前記第３方向において、前記搬送対象物と、前記第１回動中心軸および前記第２回動中心軸との間の位置で、前記第１リンクアームおよび前記第２リンクアームに対して、前記第２方向に延びる第３回動中心軸を中心に回動可能に接続され、
   前記第１リンクアームは、前記第１回動中心軸および前記第３回動中心軸の間でアーム状に延び、
   前記第２リンクアームは、前記第２回動中心軸および前記第３回動中心軸の間でアーム状に延び、
   前記動作部は、前記回動軸部から前記把持部に向けて、前記第３回動中心軸の半径方向にアーム状に延び、
   前記把持部は、前記第３回動中心軸の周方向に突出する形状の爪部を有し、
   前記移動体は、前記動作部を、前記第２方向に延び、前記回動軸部および前記把持部の間に位置する第４回動中心軸を中心に回動可能なように支持するとともに、前記第３方向に案内するガイド部をさらに含み、
   前記第３回動中心軸および前記第４回動中心軸の間の長さよりも、前記第３回動中心軸の半径方向における前記第４回動中心軸および前記爪部の間の長さが小さい、搬送システム。
2. 前記動作部が前記アンクランプ状態とされた場合に、前記動作部は、前記回動軸部から前記把持部に向けて、前記第１方向において前記搬送対象物の回転中心軸から遠ざかり、かつ、前記第３方向において前記搬送対象物に近づく方向に延びる、請求項１に記載の搬送システム。
3. 前記動作部が前記クランプ状態とされた場合に、前記動作部および前記第２リンクアームは、前記第２回動中心軸、前記第３回動中心軸および前記第４回動中心軸が、前記第３方向において一直線に並ぶように配置される、請求項１または２に記載の搬送システム。

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