JPH04772B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工作機械の加工システムにおける工具
供給装置に関するものである。

工作機械のFMS化（フレキシブル生産システ
ム化）に伴い、工具、ワークおよびパレツト等を
無人搬送車で搬送し、これ等を自動交換すること
が行なわれている。前記工作機械としては、多数
個の工具を保有する工具マガジンを設置して、自
動工具交換装置（以下、ATCと称呼する）によ
つて工具マガジン内の工具を自動交換するように
形成された工作機械が採用されている。工具マガ
ジンにおける工具の保有本数には制限がある。従
つて同一の工具（予備工具等）、特殊工具、使用
頻度の低い工具等工具マガジンに保有されない工
具は共通の工具格納庫に保管して工作機械に必要
の都度工具マガジンと工具格納庫との間で工具の
交換を行なつていたが、新しい工作機械、周辺機
器の組合せでは可能であつたが従来機の組合せか
ら拡張するシステム展開には適さなかつた。

本発明は以上の事情に鑑みてなされたものであ
り、その目的は現状のFMCからFMSシステムへ
の拡張するのに有利な工作機械の加工システムに
おける工具供給装置の提供にある。特に、工具マ
ガジンの充電渡しとして、無人台車からの引込み
と上昇動作によつて搬送され、マガジンの受渡し
として、無人台車からの引込みと上昇作動によつ
て搬入され、マガジン駆動源の結合及び位置決め
を行うことができることにある。また、本発明は
所望の工具を自動的に容易に交換し得ると共に、
生産加工ラインにおける工作機械の配列に柔軟的
に対応可能で且つ構造がコンパクトな工作機械の
工具供給装置を提供し得る。

本発明は、この目的を達成するために、工具を
装着する主軸と、複数の工具を収納するメーン工
具マガジンと、前記主軸と前記メーン工具マガジ
ンとの間で工具を交換する自動工具交換装置とを
有する工作機械の加工システムにおいて、前記メ
ーン工具マガジンに隣接して設けられる固定台
と、この固定台に位置決め固定され、支持台に回
転自在に軸支されたスプロケツトホイール間に巻
装されたチエーンを介し複数の工具を収納したサ
ブ工具マガジンと、前記固定台上を案内されて上
下方向に移動自在に設けられ、移載位置と前記固
定台への位置決め位置間で前記サブ工具マガジン
を昇降させる受台と、前記固定台に設けられ、前
記受台を昇降方向に移動させる第１の駆動体と、
前記固定台に設けられ前記前記固定台に対向する
位置に移動可能に配設され、前記工具を搭載して
移動する無人搬送台と前記受台との間で前記サブ
工具マガジンの移載を行うサブ工具マガジン移動
手段と、前記支持台に設けられ、前記スプロケツ
トホイール側に付勢されて係合し、前記工具を位
置決めする工具位置決め部材と、前記固定台に設
けられ、前記受台が上昇して前記固定台に位置決
めされた前記サブ工具マガジンの前記スプロケツ
ト・ホイールを旋回させるための第２の駆動体
と、前記固定台に設けられ、前記第２の駆動体の
軸端に形成した進退動作自在な第１の係合部と前
記スプロケツトホイールの軸端に形成した第２の
係合部とを結合するための前記第１の係合部を移
動させるとともに、前記工具位置決め部材を押圧
移動させて前記スプロケツトホイールとの係合を
離脱させる第３の駆動体と、前記固定台の上昇端
に位置決めされた前記サブ工具マガジンと前記メ
ーン工具マガジンとの上部位置間に跨がつて架設
されたガイドビームと、このガイドビームに沿つ
て移動可能に設けられ、前記サブ工具マガジンと
前記メーン工具マガジンとの間で工具を把持し移
送するアームを具えたツールキヤリアとを有する
ことを特徴とする工作機械の加工システムにおけ
る工具供給装置という構成をとるものである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図および第２図は本実施例を適用した生産
加工ラインの構成の概要を示したものである。

第１図において、工作機械１にはメーン工具マ
ガジン（以下、メーンマガジンと称呼する）２と
加工テーブル１３が一体的に設けられている。無
人搬送車１０上にはサブ工具マガジン（以下、サ
ブマガジンと称呼する）３ａ，３ｂ，３ｃやワー
ク１１等が搭載され、軌道１２上を図示しない制
御手段の指令により自動走行する。メーンマガジ
ン２と軌道１２間の上方にはガイドビーム５が跨
設される。ガイドビーム５は工作機械１と干渉し
ない場所に配設される。ガイドビーム５にはツー
ルキヤリア４が摺動自在に保持される。

無人搬送車１０上のサブマガジン３ａ，３ｂ，
３ｃは、後に説明するマガジン移動手段により図
示の如くガイドビーム５の近傍に適宜位置決めさ
れる。

以上の構成により、サブマガジン３ａ，３ｂ，
３ｃ内の工具がツールキヤリア４によつてメーン
マガジン２まで搬送され、工具ホルダ内に挿設さ
れる。また逆にメーンマガジン２内の不要の工具
がツールキヤリア４によりサブマガジン３ａ等の
側に戻され、無人搬送車１０側に返送される。

一方、ワーク１１は無人搬送車１０により加工
テーブル１３に自動供給される。

第２図は複数台の工作機械１ａ，１ｂ，１ｃ等
に無人搬送車１０からサブマガジン３ａ，３ｂ，
３ｃ等を係合せしめ、ガイドビーム５上を移動す
るツールキヤリア４により工具の自動交換を行う
ようにライン構成したものである。なお個々の構
成は第１図の構成をとるものである。

第３図、第４図および第５図に本実施例の各構
成要素の概要を示す。

第４図に示す如く工作機械１には工具を保持す
る工具ホルダ２０１を多数本配列するメーンマガ
ジン２が設けられ、明示しない制御手段によつて
動作する本体側アーム（ATC）２０２により主
軸１０１に工具を供給するように形成される。

また加工テーブル１３が一体的に設けられ、無
人搬送車１０からワーク１１が補助テーブル１４
（第５図に示す）を介し供給される。

無人搬送車１０は軌道１２上を自動走行し、第
３図に示す如く、工作機械１の近傍にまで移動し
て位置決めされる。位置決めは無人搬送車１０の
足端部１００１を、床上に植設された位置決めピ
ン１００２に対し図示しないシリンダにより係合
することで行う。従つて、足端部１００１は昇降
動し、無人搬送車１０の自動走行中は上方位置に
あつて位置決めピン１００２とは係合しない。無
人搬送車１０上にはサブマガジン３が搭載され、
サブマガジン３は昇降装置１００３の動作により
上下動するようになつている。

サブマガジン３には第４図に示す如く、工具を
保持する多数個の工具ホルダ３０１が配設され、
支持台３０２に保持される。

割出し位置決め手段７は工作機械１の近傍に設
置される支柱１５（第３図）に設置され、その設
置位置に位置決めされたサブマガジンの割出し回
転と工具ホルダ３０１の位置決めを行う。

ガイドビーム５は支柱１５の上部側に配設さ
れ、メーンマガジン２と無人搬送車１０の軌道１
２の近傍に跨設される。

無人搬送車１０上のサブマガジン３はマガジン
移動手段６により受渡しされた後、上方に移動
し、ガイドビーム５の近傍に位置決めされる。

ツールキヤリア４はガイドビーム５に摺動自在
に支持されて往復動し、サブマガジン３とメーン
マガジン２の工具を相互に交換すべく作動する。
またアーム８はツールキヤリア４に回動可能に保
持され、ガイドビーム５の近傍に位置決めされる
サブマガジン３内の工具に係合し、これを把持固
定する。同様に、メーンマガジン２内の工具にも
係合し、これを把持固定する。

次に、サブマガジン３について詳細に説明す
る。

第６図はその正面図、第７図は第６図の−
線断面図、第８図は第７図の矢視平面図、 第９図は第８図の−線断面図、第１０図は
第６図のＸ−Ｘ線断面図である。

支持台３０２はイケール状に形成され、下面側
には後に説明するマガジン移動手段６の受台６０
１の位置決めピン６０２が嵌合する位置決め部３
０３が形成される。また第１６図に示す如く上方
側には位置決め部３１９が形成され、ガイドビー
ム５の位置決めピン５０６（第３図）と嵌合す
る。支持台３０２にはスプロケツトホイール３０
４，３０５が枢着され、スプロケツトホイール３
０４と３０５間にはチエーン３０６が巻回され
る。チエーン３０６上には工具を保持する工具ホ
ルダ３０１が多数個配設される。

第７図に示す如く、スプロケツトホイール３０
４にはホイール軸３０７がキー結合し、ホイール
軸３０７が軸受３０８を介し支持台３０２に回転
可能に支持されると共に、その開放端側には第８
図にも示す如く８等分されたクラツチ溝部３０９
が形成される。第８図および第９図に示す如く、
ホイール軸３０７の外縁部近傍には、位置決めピ
ン３１０を操作するレバー３１１がブラケツト３
１２に枢支されて配設される。ブラケツト３１２
は支持台３０２に固定される。位置決めピン３１
０は支持台３０２に固定するホルダ３１３内にバ
ネ３１０ａで一方に付勢された状態で摺動自在に
支持され、その一端側にはレバー３１１の一端側
が係止し、他端側はスプロケツトホイール３０４
側に突出し、スプロケツトホイール３０４に形成
される８等配された割出し穴３１４に対向位置し
着脱自在に係合する。

第１０図に示す如く、スプロケツトホイール３
０５は支持台３０２に一端側を固定されたホイー
ル軸３１５に軸受３１６を介し支持され、ホイー
ル軸３０４と同一形状のスプロケツト状に形成さ
れる。

第６図に示す如く、支持台３０２の図の左下に
はマガジン移動手段６のガイドレール６０３に取
付けられたリミツトスイツチ６０４に係合するド
ツグ３１７が設けられ、また工具ホルダ３０１に
は、ガイドビーム５に取付けられた近接スイツチ
５０１が係合している。また２点鎖線で示す如く
所定位置Ａの工具ホルダ３０１に挿着される工具
にはアーム８が係合する。

次に、割出し位置決め手段７について説明す
る。

第１１図はその軸断面を示し、第１２図は第１
１図の矢視背面図、第１３図は第１１図の矢
視正面図である。

第１１図に示す如く支柱１５にはインデツクス
モータ７０２が取付けられ、インデツクスモータ
７０２の軸端には歯車７０３が固定される。支柱
１５には内部にシリンダ穴を形成するシリンダケ
ース７１５が嵌着され、前記シリンダ穴内にはピ
ストンロツド７０４を備えるピストン７０４ａが
摺動可能に挿設される。ピストン７０４ａの前後
の位置には前記シリンダ穴に連通する穴７０５，
７０６が形成され、これ等は図示しない圧力源に
連通する。ピストンロツド７０４の一端側には歯
車７０７が回転自在に枢支される。歯車７０７は
ピストンロツド７０４に軸方向位置が規制されて
取付けられているので、ピストンロツド７０４の
ストローク移動に追従して歯車７０７は移動す
る。また歯車７０４の移動方向の一側面にはクラ
ツチ爪部７０８が形成され、クラツチ爪部７０８
はサブマガジン３のスプロケツトホイール３０４
の８等配されたクラツチ溝部３０９のいずれかに
嵌合する。また歯車７０７は、歯車７０３と噛合
しているから、インデツクスモータ７０２の回転
駆動により歯車７０３を介し回転させる。

ピストンロツド７０４の他端側には連結板７０
９の一端側が固定され、そ他端側にはリミツトス
イツチ７１０，７１１に係合するがボルト７１２
が調整自在に取付けられている。また連結板７０
９の中間部近傍には押し棒７１３の一端が取付け
られ、押し棒７１３の他端にはレバー３１１の他
端に当接するボルト７１４が調整可能の取付けら
れている。また第１２図に示す如くインデツクス
モータ７０２には位置決めピン３１０（第９図）
の挿入を確認するためのリミツトスイツチ７１５
が付設される。

以上の構成により、ピストンロツド７０４を前
進させると、歯車７０７および押し棒７１３が前
進し、クラツチ爪部７０８がホイール軸３０７の
クラツチ溝部３０９に係合連結すると同時に支持
台３０２側の位置決めピン３１０が割出し穴３１
４から離れ、スプロケツトホイール３０４が回動
割出し可能となる。ここで、クラツチ爪部７０８
は定位置に保持されているのでクラツチ溝部３０
９のいずれか必然的に係合するようになつてい
る。続いて、インデツクスモータ７０２を所定量
回動すると歯車７０７が回動し、スプロケツトホ
イール３０４を所定のピツチ回転させる。次にピ
ストンロツド７０４を後退させて元に戻すことに
より、スプロケツトホイール３０４の割出し穴３
１４に位置決めピストン３１０が嵌入し、回転が
規制され、割出し位置決めが完了する。従つて工
具ホルダ３０１が第６図の所定位置Ａに割出し位
置決めされる。これ等の動作はリミツトスイツチ
７１０，７１１，７１５により検出制御される。

次に、ガイドビーム５について説明する。

第１４図は第３図の−線拡大断面図で
ある。

第３図に示す如く、ガイドビーム５は支柱１５
に支持され、前記した如くメーンマガジン２と無
人搬送車１０の軌道１２、正確にはサブマガジン
３が位置決めされる近傍の位置間に跨設され、第
１４図に示す如く角状中空体断面を有し、ガイド
ビーム５の上面側と一端面側には後に説明するツ
ールキヤリア４のイケール４０１を支持するガイ
ド５０３，５０４が取付けられると共にラツク５
０５が長手方向に沿つて設けられている。また第
３図に示す如く下面には支持台３０２の上端の位
置決めをする位置決めピン５０６が設けられてい
る。

次に、マガジン移動手段６について説明する。

第１５図は第４図の−線拡大平面図、
第１６図は第４図の−線拡大断面図、第
１７図は第１５図の矢視拡大側面図、第１８
図は第１７図の−線断面図である。

第３図および第４図に示す如く、支柱１５を支
持する固定台１６上には枠体１７が固設される。
第１５図に示す如く、固定台１６上には適宜の間
隔を隔てて併設されるガイドレール６０３が載置
される。

第１８図に示す如く、ガイドレール６０３には
複数個のローラ６０５，６０６が長手方向に回転
自在に配設され、支持レール６０７はローラ６０
５および６０６にガイドされてガイドレール６０
３の長手方向に移動自在に支持される。支持レー
ル６０７の下面にはその長手方向に沿つてラツク
６０８が設けられている。また支持レール６０７
の下面には第１７図にも示す如く固定台１６に枢
支されるローラフオロア６０９が当接し、これを
案内支持する。また支持レール６０７上には第３
図にも示す如くサブマガジン３の支持台３０２の
下面に形成される位置決め穴３１８（第１８図）
に嵌合する位置決めピン６１０が固設される。第
１５図に示す如く、またストツパ６１１，６１２
およびドツグ６１３，６１４，６１５，６１６が
それぞれ固定される。ストツパ６１１，６１２は
ガイドレール６０３の定位置に取付けられる調整
可能なストツプボルト６１７に当接する。またド
ツグ６１３，６１４，６１５，６１６は固定台１
６側に取付けられたリミツトスイツチ６１８，６
１９，６２０，６２１（第１５図、第１７図）に
係合し、支持レール６０７の早送り、減速、停止
の検知、制御をする。

次に、支持レール６０７の駆動機構について第
１８図により説明する。

ガイドレール６０３の後方の側面には油圧モー
タ６２２が取付けられ、油圧モータ軸６２２ａに
はピニオンギヤ６２３がキー結合している。この
ピニオンギヤ６２３は支持レール６０７のラツク
６０８と噛合している。また併設されるガイドレ
ール６０３間には駆動軸６２４が延設され、他方
のガイドレール６０３に軸受６２５を介し回転可
能に支持されると共に、ラツク６０８に噛合する
ピニオンギヤ６２３がキー結合により併設され
る。

従つて、油圧モータ６２２を回転する直接およ
び駆動軸６２４を介して２つのピニオンギヤ６２
３が同時に回転し、ピニオンギヤ６２３に噛合す
るラツク６０８により支持レール６０７が移動す
る。

第１６図に示す如く、固定台１６の枠体１７に
は２本のガイド軸６２６が立設され、ガイド軸６
２６の上端側は、図に明示してないが支柱１５に
より支持される。ガイド軸６２６には、受台６０
１が摺動自在に支持される。受台６０１はＬ字形
に形成され、摺動部に直交する部材の下面側に
は、枠体１７に固定されるシリンダ６２７のピス
トンロツド６２８が取着する。なお、第１６図の
シリンダ６２７およびピストンロツド６２８の位
置は実際は紙面直角方向に位置するものである。

また受台６０１の上面側には前記の如く位置決
めピン６０２が設けられ、支持台３０２の位置決
め部３０３に嵌合する。

以上の構成により、シリンダ６２７を動作する
ことにより受台６０１がガイド軸６２６に沿つて
昇降し、受台６０１上に搭載された支持台３０２
すなわちサブマガジン３を昇降させる。

次に、ツールキヤリア４について説明する。

第１４図に示す如く、イケール４０１はガイド
ビーム５のガイド５０３，５０４により摺動自在
に支持される。イケール４０１上にはサーボモー
タ４０２（第３図）が搭載される。サーボモータ
４０２の回転は軸４０３に伝達され、軸４０３に
はラツク５０５に噛合するピニオンギヤ４０４が
キー結合する。

ピニオンギヤ４０４はイケール４０１に固定さ
れるブラケツト４０５に軸受４０６を介し回転自
在に支持される。

また第１９図に示す如く、イケール４０１の下
端側にはアーム８のストツパブラケツト８０１に
一端側を当接するストツパピン４０７を支持する
ホルダー４０８が取付けられ、ストツパピン４０
７の他端側にはローラ４０９が枢支され、ローラ
４０９はガイドビーム５の下端に固着するガイド
部材５０７に当接して案内される。

以上により、サーボモータ４０２を回転すると
ピニオンギヤ４０４とラツク５０５の噛合によ
り、イケール４０１はガイドビーム５に沿つて所
定量移動する。

次に、アーム８について説明する。

第２０図に示す如く、アーム８の一端側は前記
の第６図の所定位置Ａにある工具ホルダ３０１内
の工具１８に係合し、これを把持するように配設
され、他端側は第１９図にも示す如くキー８０２
を介しアーム軸８０３に固着される。アーム軸８
０３は軸受８０４，８０５を介しブラケツト８０
６に回動自在に支持される。軸受８０４と８０５
間にはスペーサ８０７が介在し、アーム軸の軸方
向の移動を拘束している。ブラケツト８０６はツ
ールキヤリア４のイケール４０１側に固定されて
いる。アーム軸８０３の一端にはオイルモータ８
１０のモータ軸がキー結合し、オイルモータ８１
０はブラケツト８０６に固定されている。

第１９図に示す如く、アーム軸８０３の外周側
には一端側を部材８１１に保持されたねじりコイ
ルばね８１２が巻回され、ねじりコイルばね８１
２の他端側はアーム８に固着する円筒部材８１３
に当接している。このばね８１２はアーム８が工
具ホルダ３０１側に回動する際には円筒部材８１
３により弾発的にアーム８に反力を付加する。

またアーム軸８０３の外周側の回動円周上に位
置するアーム８の側面にはストツパブラケツト８
０１が固定され、前記した如くストツパピン４０
７に当接して回動角を制限する。

工具１８を把持するアーム８の一端側には工具
１８のシヤンク溝１９に噛合する係合部材８１７
が固定されると共に、シヤンク溝１９に形成され
る切欠部２０に嵌合する固定駒８１４が設けられ
る。

固定駒８１４と対峙する位置にはピン８１５を
支点として揺動しシヤンクの外周に当接する把持
爪８１６が設けられている。

なお、固定駒８１４にはこれを切欠部２０側に
付勢するばね８１８がそのばね力を調整自在に当
接している。把持爪８１６には押し棒８１９の一
端側が当接し、押し棒の他端側は円筒部材８１３
内に設けられたピストンロツド８２０（第２０
図）の一端側に当接している。

押し棒８１９はアームの肉厚内に支持され、ガ
イドねじ８２１に案内されてアーム８内で摺動し
得るように支持されると共に、係合するばね８２
２により把持爪８１６と圧接する向きに付勢され
ている。円筒部材８１３内にはシリンダ室８２３
が形成され、シリンダ室８２３内にはピストンロ
ツド８２０の他端側に形成されるピストン８２４
が挿設されている。また円筒部材８１３にはシリ
ンダ室８２３に連通するポートが形成され、圧力
源に連結している。ピストンロツド８２０の一端
側近傍には穴８２７を有し押し棒８１９の他端に
形成される傾斜部８２８と摺接する傾斜面８２０
ａが形成される。

またピストン８２４には廻り止めピン８２９が
係合している。ピストンロツド８２０の段付部と
アーム８の側面間にはばね８２６が介装され、ピ
ストンロツド８２０を第２０図の左方に付勢して
いる。従つてシリンダ室８２３内に圧力媒体が供
給されるとピストンロツド８２０はばね８２６に
抗して移動し、穴８２７内に押し棒８１９の他端
側が嵌入される。従つて、アーム８が工具を把持
する時把持爪８１６は一定の付勢力を有して揺動
可能となる。逆に、シリンダ室８２３内に圧力媒
体が供給されない場合には、把持爪８１６は傾斜
面８２０ａが傾斜面８２８に摺接して乗り上げる
のでロツク状態となる。従つて第１９図に示す如
く、オイルモータ８１０の回動により、アーム８
は２点鎖線の位置から実線の位置まで回動し、所
定位置Ａにある工具１８に係合し、把持爪８１６
を揺動させた後、ピストン８２４のばね８２６の
作用により把持爪８１６を把持固定する。

なお、図に明示していないが、メーンマガジン
２の工具も所定位置Ａと対峙する同一位置に位置
決めさせるので、工具交換時にはアーム８により
同様に把持固定される。

次に、本実施例の作用について説明する。

第３図に示す如く支持台３０２に支持されるサ
ブマガジン３は、まず無人搬送車１０上に搭載さ
れ、軌道１２により指定の工作機械１の近傍まで
搬送され、位置決めピン１００２に足端部１００
１を嵌入して位置決めさせる。昇降装置１００３
により支持台３０２が持ち上げられ、その下方側
に油圧モータ６２２で移送される支持レール６０
７が挿通れ、昇降装置１００３で支持台３０２を
下降させることで位置決め穴３１８に位置決めピ
ン６１０が嵌入される。これにより支持台３０２
は支持レール６０７上に位置決め支持される。支
持レール６０７は前記した如く（第１５図、第１
７図）後退移送し、ドツグ６１４がリミツトスイ
ツチ６１９に当接し減速し、さらにドツグ６１３
がリミツトスイツチ６１８に当接すて停止する。
この際ストツパ６１１がストツプ６１７に当り正
確に位置決め停止する。前記動作中に後退した支
持台３０２は受台６０１上に載置され、第６図お
よび第１６図に示す位置決め部材３０３に受台６
０１の位置決めピン６０２が挿入され位置決めさ
れる。なお、ドツグ３１７とリミツトスイツチ６
０４により（第６図）、支持台３０２と受台６０
１の係合位置関係が確認される。次に、受台６０
１に連結するピストンロツド６２８を上昇させる
と、第３図、第４図、第１６図に示す如く支持台
３０２はガイド軸６２６に案内されて上昇し、位
置決め部材３１９（第１６図）がガイドビーム５
の位置決めピン５０６に嵌入して停止し、位置決
めされる。次に第１１図に示す如くピストンロツ
ド７０４が動作してスプロケツトホイール３０４
の割出し穴３１４から位置決めピン３１０の係合
を解いた後、インデツクスモータ７０２が回動
し、クラツチ爪部７０８の回転により、連結され
たクラツチ溝部３０９が回転し、サブマガジン３
の工具ホルダ３０１が割出し回転され、所望の工
具１８を有する工具ホルダ３０１が所定位置Ａに
割出され、位置決めピン３１０（第９図）がスプ
ロケツトホイール３０４の割出し穴３１４（第６
図）に挿入されて位置決めされる。続いてサーボ
モータ４０２（第１４図）が回転し、ツールキヤ
リア４が移動し、アーム８をサブマガジン３の所
定位置Ａ近傍に位置決めし、オイルモータ８１０
（第２０図）を回動し、第１９図に示す如く工具
１８をアーム８により把持する。この状態で押し
棒８１９は把持爪８１６を押圧固定するもので工
具１８はアーム８に対し固定状態となる。次に、
サーボモータ４０２を動作させ、工具１８を工具
ホルダ３０１から引き抜き、アーム８を上方の干
渉しない位置まで回動し、その状態でツールキヤ
リア４をガイドビーム５に沿つて移動せしめ、メ
ーンマガジン２側に工具１８を移送し、メーンマ
ガジン２の工具ホルダ２０１内に工具１８を挿着
し、工具１８からアーム８を開放する。

次に、メーンマガジン２の工具ホルダ２０１内
に保管される不要工具を前記と同様の動作により
アーム８により把持し、ツールキヤリア４を逆動
作させ、不要工具をサブマガジン３内に収納し
る。以上の如くして、サブマガジン３内の工具
と、メーンマガジン２内の工具を適宜交換するこ
とができる。

なおメーンマガジン２とサブマガジン３との間
の工具交換方法としては、例えば、本願出願人の
出願に係る特許願「自動工具交換装置の工具呼出
し方法」（特願昭59−6114号）に記載された方法
を利用することができる。

以上により本実施例によると次の如く効果が上
げられる。

第１図に示す如く各種類の工具を保管する複
数個のサブマガジン３ａ，３ｂ，３ｃ等を準備
し、必要に応じて無人搬送車１０でこれ等をメ
ーンマガジン２側に搬送することにより、加工
の多種多様化すなわち加工の拡張が可能とな
る。また、工具、折損、摩耗等に対し、自動的
に、且つ迅速に対応できる。またサブマガジン
３ａ等をタイムリに供給することによりメーン
マガジン２を必要最小限のものにすることがで
きる。また第２図の如く複数台の工作機械１ａ
等のメーンマガジン２ａ等とサブマガジン３ａ
等を適宜タイムリに対応することによりFMS
の適用効率化が図られる。

サブマガジン３はそれ自身に駆動源がなく、
小形、かつコンパクトに形成でき、多数のもの
を比較的容易に、かつ安価に製作、用意するこ
とができる。

ガイドビーム５は直線配置であるので所望場
所に比較的容易に設置可能であり、またマガジ
ン移動手段６もガイドビーム５に容易に係合せ
しめることができる簡便の構造をとるため、装
置の拡張、変更等が容易に行われる。

無人搬送車１０はサブマガジン３のみでなく
パレツト、ワーク等も搬送できる構成であるか
ら、搬送ラインの簡素化をはかることができ
る。

第１１図等に示す如く、クラツチ溝部３０９
と歯車７０７のクラツチ爪部７０８による係合
連結によるサブマガジン３の割出しの掛け外し
と、位置決めピン３１０によるサブマガジン３
の位置決めの掛け外しが同時に行われ、迅速な
割出し位置決めができる。

メーンマガジンの工具とサブマガジンの工具
を直線移動するツールキヤリアのアームによ
り、相互に交換するシステムであり、主軸とメ
ーンマガジン間の工具交換とは独立した構成を
とるので、ワークに対応した工具の編集や緊急
時の工具供給等をタイムリーに且つ柔軟に対処
することができる。

サブマガジンの受台がサブマガジンを搭載し
た状態で昇降するように構成されているから、
サブマガジンの大きさに制限を加えることな
く、工具本数の少ないものから多いものまで多
種にわたつて対応するこができる。

以上の説明によつて明らかの如く、本発明によ
れば、所望の工具を自動的に容易に交換し得ると
共に、生産加工ラインにおける工作機械の設置配
列に柔軟に対応可能である等絶大な効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例を用いた
工作機械の全体ライン構成を示す構成図、第３図
は実施例の側面図、第４図は第３図の矢視の正
面図、第５図は第４図の平面図、第６図は実施例
のサブマガジンの正面図、第７図は第６図の−
線断面図、第８図は第７図の矢視平面図、第
９図は第８図の−線断面図、第１０図は第６
図のＸ−Ｘ線断面図、第１１図は実施例の割出し
位置決め手段の軸断面図、第１２図は第１１図の
XII−XII矢視背面図。第１３図は第１１図のXII矢視
正面図、第１４図は第３図の−線拡大断
面図、第１５図は第４図の−線拡大断面
図、第１６図は第４図の−線拡大断面
図、第１７図は第１５図の矢視拡大側面図、
第１８図は第１７図の−線断面図、第１
９図は第２０図の矢視による一部断面で示す
正面図、第２０図は第１９図の−線断面
図である。 １，１ａ，１ｂ，１ｃ……工作機械、２，２
ａ，２ｂ，２ｃ……メーン工具マガジン、３，３
ａ，３ｂ，３ｃ……サブ工具マガジン、４……ツ
ールキヤリア、５……ガイドビーム、６……マガ
ジン移動手段、７……割出し位置決め手段、８…
…アーム、１０……無人搬送車、１１……ワー
ク、１２……軌道、１５……支柱、１６……固定
台、１８……工具、３０１……工具ホルダ、３０
２……支持台、３０４，３０５……スプロケツト
ホイール、３０６……チエーン、３０９……クラ
ツチ溝部、３１０……位置決めピン、３１１……
レバー、３１４……割出し穴、４０１……イケー
ル、４０２……サーボモータ、５０３，５０４…
…ガイド、５０５……ラツク、６０１……受台、
６０７……支持レール、６０８……ラツク、６２
２……油圧モータ、６２７……シリンダ、７０２
……インデツクスモータ、７０３……歯車、７０
４……ピストンロツド、７０７……歯車、７０８
……クラツチ爪部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 工具を装着する主軸と、複数の工具を収納する
   メーン工具マガジンと、前記主軸と前記メーン工
   具マガジンとの間で工具を交換する自動工具交換
   装置とを有する工作機械の加工システムにおい
   て、 前記メーン工具マガジンに隣接して設けられる
   固定台と、 この固定台に位置決め固定され、支持台に回転
   自在に軸支されたスプロケツトホイール間に巻装
   されたチエーンを介し複数の工具を収納したサブ
   工具マガジンと、 前記固定台上を案内されて上下方向に移動自在
   に設けられ、移載位置と前記固定台への位置決め
   位置間で前記サブ工具マガジンを昇降させる受台
   と、 前記固定台に設けられ、前記受台を昇降方向に
   移動させる第１の駆動体と、 前記固定台に設けられ前記固定台に対向する位
   置に移動可能に配設され、前記工具を搭載して移
   動する無人搬送台車と前記受台との間で前記サブ
   工具マガジンの移載を行うサブ工具マガジン移動
   手段と、 前記支持台に設けられ、前記スプロケツトホイ
   ール側に付勢されて係合し、前記工具を位置決め
   する工具位置決め部材と、 前記固定台に設けられ、前記受台が上昇して前
   記固定台に位置決めされた前記サブ工具マガジン
   の前記を旋回させるための第２の駆動体と、 前記固定台に設けられ、前記第２の駆動体の軸
   端に形成した進退動作自在な第１の係合部と前記
   スプロケツトホイールの軸端に形成した第２の係
   合部とを結合するため前記第１の係合部を移動さ
   せるとともに、前記工具位置決め部材を押圧移動
   させて前記スプロケツトホイールとの係合を離脱
   させる第３の駆動体と、 前記固定台の上昇端に位置決めされた前記サブ
   工具マガジンと前記メーン工具マガジンとの上部
   位置間に跨がつて架設されたガイドビームと、 このガイドビームに沿つて移動可能に設けら
   れ、前記サブ工具マガジンと前記メーン工具マガ
   ジンとの間で工具を把持し移送するアームを具え
   たツールキヤリアとを有することを特徴とする工
   作機械の加工システムにおける工具供給装置。