JPH1076441A - 工具移送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】軽量化、小型化等を実現すること。 【解決手段】クランプ装置３３の上部及び下部クランプ
部材３６、３７は接近・後退自在であると共に、上及び
下付勢バネ４１、４２で接近方向に付勢され、駆動用ア
クチェータ３２が上部クランプ部材３６を上下駆動自在
に設けられ、クランプ部材３６、３７に上及び下把持部
４３、４５を、工具ホルダ６１を挾んで把持自在にそれ
ぞれ形成し、クランプ部材３６、３７に第１及び第２リ
ンク５０、５１をそれぞれ回動自在に枢着し、これらリ
ンク５０、５１をピン５２を介して回動自在に枢着し、
ピン５２に当接用ローラ５３を形成し、リンクストッパ
部材７０を、当接用ローラ５３がリンクストッパ部材７
０に当接して該リンクストッパ部材７０上を移動し得る
ように設けて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マシニングセンタ等の
工作機械において、工具ユニット（工具ホルダ及び該工
具ホルダの先端側に装着された工具からなるもの）を複
数貯蔵するツールマガジン等の工具貯蔵手段及び主軸に
対して工具ユニットを交換するＡＴＣ装置等の工具交換
装置を有し、主軸に装着する工具の交換を行う際に、こ
れら工具貯蔵手段と工具交換装置との間で工具ユニット
を受渡す工具移送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、マシニングセンタ等の工作機械に
おいて、その主軸に装着する工具の交換を行う際には、
工具ユニット（工具ホルダ及び該工具ホルダの先端側に
装着された工具からなるもの）を複数貯蔵するツールマ
ガジン等の工具貯蔵手段と、主軸に対して工具ユニット
を交換するＡＴＣ（Automatic Tool Changer）装置等の
工具交換装置と、これら工具貯蔵手段と工具交換装置の
間で工具ユニットを移送して受渡すＡＴＣシフタ（Auto
matic Tool Changer Shifter；自動工具交換移送装置）
等を有した工具移送装置が使用されている。上述したよ
うな工具移送装置において、ＡＴＣシフタは、クランプ
・アンクランプ動作により工具ユニットを把持・把持解
除自在なクランプ手段及び前記工具貯蔵手段と前記工具
交換装置との間で該クランプ手段を移動駆動させる移動
駆動手段等を有している。即ち、クランプ手段により、
交換すべき工具ユニットを、工具貯蔵手段側からクラン
プして受取り把持し（或いは工具交換装置側から受取り
把持し）、該工具ユニットを把持した状態のクランプ手
段を移動駆動手段により工具交換装置側（或いは工具貯
蔵手段側）に移動駆動し、該クランプ手段により把持さ
れていた前記工具ユニットを工具交換装置側に受渡し得
るように（或いは工具貯蔵手段側にアンクランプして受
渡し得るように）なっている。このように、工具移送装
置のＡＴＣシフタは、それぞれ別々の動作を行うクラン
プ手段と移動駆動手段とを有しているので、通常、クラ
ンプ手段のクランプ・アンクランプ動作用のアクチェー
タと、移送駆動手段として採用されるアクチェータとを
別個に備えていた。即ち、従来はＡＴＣシフタに２つの
アクチェータが設けられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、工具移送装置
のＡＴＣシフタのアクチェータの数を、例えば１つだけ
にして、該工具移送装置の軽量化、小型化を実現するこ
とが望まれている。なお、アクチェータの代わりにカム
構造を採用することも考えられるが、従来のカム構造で
は、その構造上、移動ストロークにおけるストローク調
節が困難であり、従って上述したような工具移送装置に
採用するには不都合であった。

【０００４】そこで本発明は上記事情に鑑み、軽量化、
小型化を実現でき、クランプ・アンクランプ動作や移送
動作におけるストローク調節が容易な工具移送手段を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち本発明のうち第１の
発明は、工具ホルダ（６１）及び該工具ホルダ（６１）
の先端側に装着された工具（６０）からなる工具ユニッ
ト（５９）を複数貯蔵する工具貯蔵手段（６７）及び主
軸（１１）に対して前記工具ユニット（５９）を交換す
る工具交換装置（１９）を有し、第１の工具受渡し位置
（ＫＧ１）において前記工具貯蔵手段（６７）との間で
工具ユニット（５９）を受渡し、第２の工具受渡し位置
（ＫＧ２）において前記工具交換装置（１９）との間で
工具ユニット（５９）を受渡す、工作機械（１）におけ
る工具移送装置（３０）において、フレーム（１６）を
有し、前記フレーム（１６）にクランプ部材ユニット
（３３）を、第１の方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）に、前記第
１の工具受渡し位置（ＫＧ１）から前記第２の工具受渡
し位置（ＫＧ２）の間で移動自在に設け、前記クランプ
部材ユニット（３３）は第１のクランプ部材（３６）及
び第２のクランプ部材（３７）を、該第１のクランプ部
材（３６）が前記第１の工具受渡し位置（ＫＧ１）側
に、該第２のクランプ部材（３７）が前記第２の工具受
渡し位置（ＫＧ２）側にそれぞれ配置された形で、かつ
これら第１、第２のクランプ部材（３６、３７）が前記
第１の方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）において互いに接近・後
退自在となった形で有し、前記クランプ部材ユニット
（３３）はクランプ部材付勢手段（４１、４２）を、前
記第１、第２のクランプ部材（３６、３７）を互いに接
近させようとする方向に付勢自在に有し、前記第１のク
ランプ部材（３６）に駆動手段（３２）を、前記第１の
クランプ部材（３６）を前記フレーム（１６）に対して
前記第１の方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）に移動駆動自在に設
け、前記第１のクランプ部材（３６）に第１把持部（４
３）を、前記第２のクランプ部材（３７）に第２把持部
（４５）を、前記第１、第２のクランプ部材（３６、３
７）が前記第１の方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）に互いに接近
移動することにより、これら第１、第２把持部（４３、
４５）が互いに接近移動し、これら第１、第２把持部
（４３、４５）の間において、前記工具ユニット（５
９）の工具ホルダ（６１）を挾んで把持し得る形でそれ
ぞれ形成し、前記第１のクランプ部材（３６）に第１リ
ンク部材（５０）を第１回動部（５０ａ）を中心に回動
自在に枢着し、前記第２のクランプ部材（３７）に第２
リンク部材（５１）を第２回動部（５１ａ）を中心に回
動自在に枢着し、前記第１リンク部材（５０）と前記第
２リンク部材（５１）を枢着部材（５２）を介して回動
自在に枢着し、前記枢着部材（５２）にストッパ当接部
（５３）を形成し、前記第１の工具受渡し位置（ＫＧ
１）に対応した位置にストッパ部材（７０）を、前記ス
トッパ当接部（５３）が該ストッパ部材（７０）に当接
し、かつ該当接した状態で該ストッパ部材（７０）上を
移動し得るように設けて構成される。

【０００６】また本発明のうち第２の発明は、第１の発
明による工具移送装置（３０）において、前記第１回動
部（５０ａ）と前記枢着部材（５２）との間の距離（Ｌ
３）と、前記第２回動部（５１ａ）と前記枢着部材（５
２）との間の距離（Ｌ４）を等しくし、前記第１回動部
（５０ａ）と前記第２回動部（５１ａ）を結ぶ線が前記
第１の方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）に平行となるように、前
記第１、第２回動部（５０ａ、５１ａ）を配置した。

【０００７】また本発明のうち第３の発明は、第１の発
明による工具移送装置（３０）において、前記駆動手段
（３２）は、シリンダ部（３２ａ）と、該シリンダ部
（３２ａ）に対して前記第１の方向（矢印Ｃ、Ｄ方向）
に先端を移動駆動自在となったロッド部（３２ｂ）を有
したアクチェータであり、前記ロッド部（３２ｂ）と前
記第１のクランプ部材（３６）の間にロッド位置調節手
段（３２ｄ）を設けた。

【０００８】なお、括弧内の番号等は、図面における対
応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述
は図面上の記載に限定拘束されるものではない。以下の
「作用」の欄についても同様である。

【０００９】

【作用】上記した構成により本発明のうち第１の発明で
は、クランプ部材ユニット（３３）の第１の方向（矢印
Ｃ、Ｄ方向）における移動駆動は、駆動手段（３２）に
より第１のクランプ部材（３６）を第１の方向（矢印
Ｃ、Ｄ方向）に移動駆動させることにより、該第１のク
ランプ部材（３６）及び該第１のクランプ部材（３６）
とクランプ部材付勢手段（４１、４２）を介して接近配
置された第２のクランプ部材（３７）を一緒に移動駆動
することによって実現され、また、第１、第２把持部
（４３、４５）による工具ユニット（５９）のアンクラ
ンプ動作は、枢着部材（５２）を介して枢着された第
１、第２リンク部材（５０、５１）からなるリンク機構
において、枢着部材（５２）のストッパ当接部（５３）
をストッパ部材（７０）に当接させておいて、第１のク
ランプ部材（３６）を所定の方向（矢印Ｃ方向）に移動
駆動させ、第１回動部（５０ａ）側を移動駆動させるこ
とにより、枢着部材（５２）側を第１の方向（矢印Ｃ、
Ｄ方向）とは直角な方向（矢印Ａ方向）に移動させる形
で、従って第１、第２回動部（５０ａ、５１ａ）側、つ
まり第１、第２把持部（４３、４５）を第１の方向（矢
印Ｃ、Ｄ方向）において互いに後退する方向に移動駆動
させる形で行い、第１、第２把持部（４３、４５）によ
る工具ユニット（５９）のクランプ動作は、第１のクラ
ンプ部材（３６）を反対方向（矢印Ｄ方向）に移動駆動
させて、クランプ部材付勢手段（４１、４２）により第
１、第２把持部（４３、４５）を第１の方向（矢印Ｃ、
Ｄ方向）において互いに接近する方向に移動駆動させる
形で行う。

【００１０】また本発明のうち第２の発明では、枢着部
材（５２）のストッパ当接部（５３）がストッパ部材
（７０）に当接した状態で、第１のクランプ部材（３
６）を移動駆動させる際には、第１、第２リンク部材
（５０、５１）によるリンク機構において、第１、第２
回動部（５０ａ、５１ａ）側が、第１の方向（矢印Ｃ、
Ｄ方向）において等しい移動量で互いに後退する方向に
移動する。

【００１１】また本発明のうち第３の発明では、アンク
ランプ時における第１のクランプ部材（３６）とロッド
部（３２ｂ）のロッド本体（３２ｓ）との間の相対位置
の調節をロッド位置調節手段（３２ｄ）により行う。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は、本発明による工具移送装置の一例が採用さ
れたマシニングセンタを示した全体斜視図、図２は、図
１に示すマシニングセンタの主軸先端付近を上方から見
た図、図３は、図１に示す工具移送装置の自動工具交換
装置を示した斜視図、図４は、図１に示す工具移送装置
のＡＴＣシフタユニットにおける正面図であり、第２の
工具受渡し位置で工具ユニットの受渡しを行おうとして
いる様子を示した図、図５は、図４のＡＴＣシフタユニ
ットにおける正面図であり、第１の工具受渡し位置で工
具ユニットの受渡しを行おうとしているクランプ状態で
の様子を示した図、図６は、図４のＡＴＣシフタユニッ
トにおける正面図であり、第１の工具受渡し位置で工具
ユニットの受渡しを行おうとしているアンクランプ状態
の様子を示した図、図７は、図５のＸ１−Ｙ１線断面図
であり、工具ユニットを把持した状態を示した図、図８
は、ロック部材付近における詳細図、図９は、当接用ロ
ーラ及びリンクストッパ部材付近を示した図６における
矢印Ｘ９矢視詳細図である。

【００１３】マシニングセンタ１が、図１に示すように
水平な床面上に設置されており、マシニングセンタ１
は、加工装置４及び工具貯蔵移送装置３０から構成され
ている。即ち、加工装置４は、図１に示すように、前記
床面上に載置設置されたベース及び該ベース上に設置さ
れた適宜なフレームからなる加工装置側フレーム２を有
しており、加工装置側フレーム２には、互いに平行な第
１レール３、３が水平なｘ軸方向である図の矢印Ａ、Ｂ
方向に沿って敷設されている。この一対の第１レール
３、３上には複数のすべり軸受５ａを有したテーブルユ
ニット５が、これらすべり軸受５ａを介して矢印Ａ、Ｂ
方向、即ちｘ軸方向に摺動自在に支持されている。な
お、テーブルユニット５上には、加工すべきワーク（図
示せず）を搭載自在になっている。また、加工装置側フ
レーム２には、矢印Ａ、Ｂ方向のねじ軸を軸回転させ、
該ねじ軸に螺嵌されたボールナット（テーブルユニット
５の下方にあるため図１には現われていない）を矢印
Ａ、Ｂ方向に移動駆動し得る公知のボールねじ装置であ
る第１のボールねじ装置５５（なお図１では、ねじ軸駆
動用のモータユニットが省略して示されている）が、そ
のねじ軸を加工装置側フレーム２側に軸支し、そのボー
ルナットをテーブルユニット５側に固定接合した形で設
けられている。即ち、テーブルユニット５は、該第１の
ボールねじ装置５５により、矢印Ａ、Ｂ方向に移動駆動
自在になっている。また、一対の第１レール３、３よ
り、図１における紙面右方には、前記加工装置側フレー
ム２上に、互いに平行な一対の第２レール６、６（なお
図１には一方の第２レール６しか図示せず）が、前記ｘ
軸に直角でかつ水平なｚ軸方向である図の矢印Ｅ、Ｆ方
向に沿って敷設されている。この一対の第２レール６、
６上には複数のすべり軸受７ａを有したコラム本体７
が、これらすべり軸受７ａを介して矢印Ｅ、Ｆ方向、即
ちｚ軸方向に摺動自在に支持されている。なお、加工装
置側フレーム２には、上述した第１のボールねじ装置５
５と同様に構成された第２のボールねじ装置（コラム本
体７の下方に配置されているので図示せず）が、そのね
じ軸を加工装置側フレーム２側に軸支し、そのボールナ
ットをコラム本体７側に固定接合した形で設けられてい
る。即ち、コラム本体７は、該第２のボールねじ装置に
より、矢印Ｅ、Ｆ方向に移動駆動自在になっている。

【００１４】更に、コラム本体７のうち、矢印Ｅ方向に
面した側、即ち前記テーブルユニット５等に面した側に
は、一対の移動用レール９、９が鉛直なｙ軸方向（従っ
て前記ｘ軸及びｚ軸方向と直角な方向）である図の矢印
Ｃ、Ｄ方向に沿って敷設されている。これら一対の移動
用レール９、９には、複数のすべり軸受１０ａを有した
ヘッドストック１０が、これらすべり軸受１０ａを介し
て矢印Ｃ、Ｄ方向、即ちｙ軸方向に摺動自在に設置され
ている。なお、コラム本体７には、上述した第１のボー
ルねじ装置５５及び第２のボールねじ装置（図示せず）
と同様に構成された第３のボールねじ装置５６（なお図
１では、該第３のボールねじ装置５６のねじ軸駆動用の
モータユニットが省略して示されている）が、そのねじ
軸をコラム本体７側に軸支し、そのボールナット（ヘッ
ドストック１０の内部に配置のため図示せず）をヘッド
ストック１０側に固定接合した形で設けられている。即
ち、ヘッドストック１０は、該第３のボールねじ装置５
６により、矢印Ｃ、Ｄ方向に移動駆動自在になってい
る。また、ヘッドストック１０の矢印Ｅ側は、図１及び
図２に示すように、矢印Ｅ、Ｆ方向に伸延した形のヘッ
ド１０ｂとなっており、該ヘッド１０ｂには、矢印Ｅ、
Ｆ方向に伸延した主軸１１が、その中心軸ＣＴ１を中心
に矢印Ｊ、Ｋ方向に軸回転自在に軸支されている。主軸
１１の矢印Ｅ側である先端１１ａは前記テーブルユニッ
ト７に向かって突出した形で配置されている。なお、ヘ
ッドストック１０には、公知の電気モータである図示し
ない駆動モータが取り付けられており、前記主軸１１
は、該駆動モータにより矢印Ｊ、Ｋ方向に軸回転駆動自
在になっている。一方、主軸１１の該先端１１ａ側には
工具着脱手段１２が設けられており、該主軸１１には、
この工具着脱手段１２を介して、工具ホルダ６１及び該
工具ホルダ６１の先端側（図２では矢印Ｅ側）に装着さ
れた工具６０からなる工具ユニット５９が着脱自在に装
着されている。

【００１５】即ち、主軸１１に装着された工具ユニット
５９は、図２に示すように、その工具ホルダ６１を介し
て主軸１１に装着されており、該工具ホルダ６１は、主
軸１１の中心軸ＣＴ１と一致した軸心ＣＴ５をもつ略円
錐形状をなしたテーパ部６２を有している。該テーパ部
６２の先細りになった後端側、即ち矢印Ｆ側にはプルス
タッド６３が設けられており、プルスタッド６３は、テ
ーパ部６２の矢印Ｆ側より矢印Ｆ方向に突出した形で形
成された軸部６３ａ及び該軸部６３ａの矢印Ｆ側に形成
された、該軸部６３ａよりも直径の大きい係止部６３ｂ
より構成されている。テーパ部６２の先端側、即ち矢印
Ｅ側にはアーム係合部６５が設けられており、アーム係
合部６５の外周部には係合溝６５ａが環状に形成されて
いる。なお、上述した工具６０はアーム係合部６５の矢
印Ｅ側に、矢印Ｅ方向に突出した形で接続されている。
一方、主軸１１側の工具着脱手段１２は、該主軸１１に
形成されたホルダ保持穴１３を有しており、該ホルダ保
持穴１３は、主軸１１の先端１１ａで開口し、該先端１
１ａから矢印Ｆ方向に向かって、前記工具ユニット５９
のテーパ部６２の外周形状に対応したテーパ状に形成さ
れている。即ち、主軸１１に装着された工具ホルダ６１
のテーパ部６２は、該ホルダ保持穴１３に整合挿入して
いる（但し、アーム係合部６５側はホルダ保持穴１３の
矢印Ｅ側外部に、プルスタッド６３側はホルダ保持穴１
３の矢印Ｆ側外部に突出している）。また、主軸１１内
には、ホルダ保持穴１３の矢印Ｆ側に隣接接続した形で
内部空間１１ｂが形成されており、前記工具着脱手段１
２は、公知のコレット１５を、該内部空間１１ｂに配置
した形で有している。即ち、主軸１１に装着された工具
ホルダ６１のプルスタッド６３は、ホルダ保持穴１３か
ら矢印Ｆ方向に内部空間１１ｂ側に突出しており、この
プルスタッド６３は前記コレット１５と着脱自在に係合
されている。なお、コレット１５は、主軸１１の内部空
間１１ｂ等を介して、該主軸１１内に挿通配置されたド
ローバー（図示せず）に接続され、該ドローバーはアク
チェータ等のコレット駆動手段（図示せず）に接続され
ている。つまり、コレット１５は、該コレット駆動手段
により、前記ドローバーを介して、前記プルスタッド６
３との間で係合・係合解除を行う形で駆動され得るよう
になっている。

【００１６】マシニングセンタ１のうち加工装置４は以
上のように構成されている。一方、マシニングセンタ１
のうち工具貯蔵移送装置３０は、図１に示すように上述
した加工装置４の加工装置側フレーム２と一体的に設け
られた工具貯蔵移送装置側フレーム１６を、該加工装置
側フレーム２の矢印Ｂ側に隣接した形で有しており、工
具貯蔵移送装置側フレーム１６のうち矢印Ｅ側に面した
部位には、図１及び図３に示すように、ＡＴＣ装置１９
が設けられている。ＡＴＣ装置１９は、図３に示すよう
に工具貯蔵移送装置側フレーム１６に固定されて設けら
れた工具交換装置本体２０を有しており、工具交換装置
本体２０には、水平な前記矢印Ｅ方向に突出した形のア
ーム回転軸２１がその中心軸ＣＴ２を中心に図の矢印
Ｍ、Ｎ方向に軸回転自在に軸支されており、アーム回転
軸２１のうち前記工具交換装置本体２０よりも矢印Ｅ側
には、板面が鉛直に配置された細長い板状のアーム２５
が、その長手方向である矢印Ｒ、Ｓ方向における略中央
部において、前進・後退駆動ユニット２３等を介して取
り付けられている。即ち、前進・後退駆動ユニット２３
はアーム回転軸２１に設置された公知の前進・後退駆動
用アクチェータ等からなり、該前進・後退駆動ユニット
２３によりアーム２５は、前記工具交換装置本体２０に
対して矢印Ｅ、Ｆ方向に、図の前進位置Ｐ１と後退位置
Ｐ２との間で前進・後退駆動され得るようになってい
る。また、アーム２５の矢印Ｒ側及び矢印Ｓ側には、工
具把持部２５ａ、２５ａが該アーム２５の側方に開口し
たＵ字形の切欠き状に形成されており、図２の二点鎖線
に示すように、上述した工具ユニット５９の工具ホルダ
６１のアーム係合部６５がこの工具把持部２５ａと係合
把持し得るようになっている。なお、各工具把持部２５
ａには、公知の脱落防止爪２６、２６が、該工具把持部
２５ａに係合把持した工具ユニット５９の不用意な脱落
を防止し、また該工具把持部２５ａに対する工具ホルダ
６１の矢印Ｍ、Ｎ方向における挿入・抜取がスムーズに
行える形で設けられている。また、図２に示すように、
後退位置Ｐ２に配置され、その矢印Ｒ、Ｓ方向をｘ軸方
向に一致させたアーム２５のうち一方の工具把持部２５
ａの位置は、ｘ、ｙ、ｚ軸による三次元座標上の所定の
工具交換位置ＳＫに位置決め配置された主軸１１におい
て、該主軸１１に装着された工具ユニット５９のアーム
係合部６５の位置に一致するようになっている。

【００１７】更に、工具貯蔵移送装置側フレーム１６に
は、図１及び図４に示すように、ＡＴＣシフタユニット
２９が設けられている。ＡＴＣシフタユニット２９は、
工具貯蔵移送装置側フレーム１６の矢印Ｅ側に面した部
位であり、前記ＡＴＣ装置１９よりやや矢印Ｂ側の位置
に固定設置されたフレーム部３１を有しており、該フレ
ーム部３１は、基本的に鉛直な板状部材にブラケット等
が適宜突起形成されたものとなっている。フレーム部３
１には駆動用アクチェータ３２が、そのシリンダ３２ａ
側を該フレーム部３１に固定した形で上下方向に設置さ
れており、駆動用アクチェータ３２は、そのシリンダ３
２ａに対してロッド３２ｂが下方に突出した形で配置さ
れている。従って、ロッド３２ｂは、シリンダ３２ａ及
び工具貯蔵移送装置側フレーム１６に対して上下方向で
ある図の矢印Ｃ、Ｄ方向に移動駆動自在になっている。
ロッド３２ｂは、シリンダ３２ａ側に接続されたロッド
本体３２ｓを有しており、該ロッド本体３２ｓの下端３
２ｃには、ロッド位置調節手段３２ｄを介して接続部３
２ｅが接続されている。即ち、ロッド３２ｂは、これら
ロッド本体３２ｓ、ロッド位置調節手段３２ｄ、接続部
３２ｅから構成されている。なお、ロッド位置調節手段
３２ｄは、ボルト及び該ボルトに螺嵌されたナット等か
らなっており、このロッド位置調節手段３２ｄのボルト
等を調節することにより、ロッド３２ｂの上下方向の長
さＨ１を調節し得るようになっている。つまり、このロ
ッド位置調節手段３２ｄの調節により、ロッド本体３２
ｓと接続部３２ｅとの間の矢印Ｃ、Ｄ方向における相対
位置（即ち、ロッド本体３２ｓと後述する上部クランプ
部材３６の相対位置）が調節自在になっている。

【００１８】更に、接続部３２ｅにはクランプ装置３３
が接続されている。クランプ装置３３は、図４乃至図７
に示すように、上下にそれぞれ配置された上部クランプ
部材３６及び下部クランプ部材３７を有しており、上部
クランプ部材３６には、その矢印Ｂ側の側方に突出した
形でブラケット３６ａが形成されている。即ち、前記接
続部３２ｅに対しては、上部クランプ部材３６のブラケ
ット３６ａがピン３６ｂを介して枢着されている（従っ
て、上部クランプ部材３６及び下部クランプ部材３７
は、前記駆動用アクチェータ３２のロッド３２ｂの矢印
Ａ側に配置されている）。この上部クランプ部材３６に
は、図７に示すように、該上部クランプ部材３６を上下
に貫通した貫通穴３９が形成されており、前記下部クラ
ンプ部材３７にも、該下部クランプ部材３７を上下に貫
通した同様の貫通穴４０が形成されている。また、クラ
ンプ装置３３は上下方向に伸延した形の連結軸３５を有
しており、連結軸３５はこれら貫通穴３９、４０に貫通
挿入した状態になっている。即ち、上部クランプ部材３
６及び下部クランプ部材３７は、この連結軸３５を介し
て連結されており、しかも上部クランプ部材３６及び下
部クランプ部材３７は共に、該連結軸３５上を、該連結
軸３５に沿って矢印Ｃ、Ｄ方向に移動自在になってい
る。つまり、上部クランプ部材３６及び下部クランプ部
材３７は、連結軸３５上を、該連結軸３５に沿って矢印
Ｃ、Ｄ方向において互いに接近・後退自在になってい
る。ところで、連結軸３５の上端側及び下端側には、例
えば該連結軸３５よりも外径の大きな円盤状となった上
ストッパ部３５ａ及び下ストッパ部３５ｂが形成されて
おり、上ストッパ部３５ａと上部クランプ部材３６の間
及び下ストッパ部３５ｂと下部クランプ部材３７の間に
は、例えば連結軸３５に挿嵌された形で筒状の上付勢バ
ネ４１（図７では二点鎖線で図示）及び下付勢バネ４２
（図７では二点鎖線で図示）がそれぞれ設置されている
（これら付勢バネ４１、４２の外径は上ストッパ部及び
下ストッパ部より小さい）。

【００１９】ところで、上部クランプ部材３６の貫通穴
３９のうち上側部位の内径及び下部クランプ部材３７の
貫通穴４０のうち下側部位の内径は、前記上付勢バネ４
１及び下付勢バネ４２の外径よりも大きくなっており、
従って上付勢バネ４１の下端側及び下付勢バネ４２の上
端側は、それぞれ貫通穴３９、４０に挿入している。し
かし、上部クランプ部材３６の貫通穴３９の内部及び下
部クランプ部材３７の貫通穴４０の内部には、これら貫
通穴３９、４０の内径を上付勢バネ４１及び下付勢バネ
４２の外径よりも小さくした形で、従ってこれら貫通穴
３９、４０の軸心方向に向かって突出した形で上部材側
ストッパ部３９ａ及び下部材側ストッパ部４０ａが形成
されている。このように、上ストッパ部３５ａと上部材
側ストッパ部３９ａの間で上付勢バネ４１が押圧され、
下ストッパ部３５ｂと下部材側ストッパ部４０ａの間で
下付勢バネ４２が押圧されているので、例えば図５（或
いは図４、図７）に示す状態では、上部クランプ部材３
６及び下部クランプ部材３７が、これら上付勢バネ４１
及び下付勢バネ４２により矢印Ｃ、Ｄ方向に互いに押圧
隣接しあった形で（つまり、互いに接近しようとする方
向に）付勢されている。

【００２０】一方、上部クランプ部材３６及び下部クラ
ンプ部材３７には、矢印Ｅ方向に突出した形でそれぞれ
上把持部４３及び下把持部４５が設けられている。即
ち、上述したように上下の付勢バネ４１、４２等を介し
て上部クランプ部材３６及び下部クランプ部材３７が互
いに押圧隣接しあっている状態では、上把持部４３と下
把持部４５の間に、図７に示すように上述した工具ユニ
ット５９の工具ホルダ６１が挾まれた形で把持され得る
ようになっている。具体的には、上把持部４３の下面側
には、軸心ＣＴ５を矢印Ｅ、Ｆ方向に配置し、プルスタ
ッド６３側を矢印Ｆ方向に向けて配置された工具ホルダ
６１のテーパ部６２に上方から当接し得る形の上当接面
４３ａが、下把持部４５の上面側には該工具ホルダ６１
のテーパ部６２に下方から当接し得る形の下当接面４５
ａが、これら上下の当接面４３ａ、４５ａの間にテーパ
部６２が挾まれ得るように形成されている。上把持部４
３のうち上当接面４３ａの矢印Ｆ側近傍にはプルスタッ
ド用上部ストッパ手段４６が設けられている。プルスタ
ッド用上部ストッパ手段４６は、上述した上下の当接面
４３ａ、４５ａの間にテーパ部６２が挾まれた状態の工
具ホルダ６１のプルスタッド６３の軸部６３ａに対して
上方から当接し得る先細爪状の爪部材４６ａ及び該爪部
材４６ａを上把持部４３に対して下方に付勢自在なバネ
４６ｂ（二点鎖線で図示）を有している。また、下把持
部４５のうち下当接面４５ａの矢印Ｆ側近傍にはプルス
タッド用下部ストッパ手段４７が設けられている。プル
スタッド用下部ストッパ手段４７は、上述した上下の当
接面４３ａ、４５ａの間にテーパ部６２が挾まれた状態
の工具ホルダ６１のプルスタッド６３の軸部６３ａに対
して下方から当接し得る先細爪状の爪部材４７ａ及び該
爪部材４７ａを下把持部４５に対して上方に付勢自在な
バネ４７ｂ（二点鎖線で図示）を有している。つまり、
上下の当接面４３ａ、４５ａの間にテーパ部６２が挾ま
れた状態の工具ホルダ６１のプルスタッド６３は、これ
らプルスタッド用上部ストッパ手段４６とプルスタッド
用下部ストッパ手段４７により挾まれて、不用意に抜け
落ちることのないように固定されている。なお、プルス
タッド用上部ストッパ手段４６とプルスタッド用下部ス
トッパ手段４７の各爪部材４６ａ、４７ａの先端は丸み
を帯びた形で形成されており、よって把持されていた工
具ホルダ６１の取外しは、該工具ホルダ６１、従ってそ
のプルスタッド６３を、これらプルスタッド用上部スト
ッパ手段４６とプルスタッド用下部ストッパ手段４７の
間から矢印Ｅ方向に強く引き抜くことにより簡単に行わ
れ、また工具ホルダ６１の把持固定は、該工具ホルダ６
１、従ってそのプルスタッド６３を、これらプルスタッ
ド用上部ストッパ手段４６とプルスタッド用下部ストッ
パ手段４７の間に矢印Ｆ方向に強く押し込むことにより
簡単に行われ得るようになっている。

【００２１】なお、フレーム部３１のうち、その矢印Ｅ
側には、図４乃至図７に示すように、上下方向に伸延し
た形のガイドレール４９が敷設されており、上部クラン
プ部材３６及び下部クランプ部材３７のうち、これらの
矢印Ｆ側の位置には、それぞれ適宜なすべり軸受３６
ｃ、３７ｃが設けられている。つまり、上部クランプ部
材３６及び下部クランプ部材３７は、該ガイドレール４
９上を、該ガイドレール４９に沿って矢印Ｃ、Ｄ方向に
摺動移動自在になっている。つまり、クランプ装置３３
全体が、該ガイドレール４９上を、矢印Ｃ側の所定の第
１の工具受渡し位置ＫＧ１から矢印Ｄ側の所定の第２の
工具受渡し位置ＫＧ２の間で、矢印Ｃ、Ｄ方向に摺動移
動自在になっている。なお、図４に示すように、工具ユ
ニット５９を把持したクランプ装置３３が前記第２の工
具受渡し位置ＫＧ２に配置されている状態で、上述した
ＡＴＣ装置１９のアーム２５を後退位置Ｐ２に配置し、
かつその矢印Ｒ、Ｓ方向（長手方向）をｘ軸方向に一致
させた際には、アーム２５のうち一方の工具把持部２５
ａの位置が前記クランプ装置３３に把持された工具ユニ
ット５９のアーム係合部６５の位置に一致するようにな
っている。また、上部クランプ部材３６の下面３６ｄ及
び下部クランプ部材３７の上面３７ｄは共に水平な面
で、これら下面３６ｄと上面３７ｄとが互いに当接した
形で押圧隣接し得るようになっており、これら下面３６
ｄ及び上面３７ｄが共に存在する平面を水平面ＳＷ１と
すると、この状態で、図７に示すように、前記上下の把
持部４３、４５間に把持された工具ホルダ６１の軸心Ｃ
Ｔ５がこの水平面ＳＷ１上に存在するようになってい
る。

【００２２】一方、上部クランプ部材３６のうち矢印Ｅ
側の部位には、図４乃至図６に示すように、矢印Ｅ方向
に突出したピン５０ａを介して、棒状の第１リンク５０
が該ピン５０ａを中心に鉛直面内で回動自在に枢着され
ており、下部クランプ部材３７のうち矢印Ｅ側の部位に
は、矢印Ｅ方向に突出したピン５１ａを介して、棒状の
第２リンク５１が該ピン５１ａを中心に鉛直面内で回動
自在に枢着されている。そして、これら第１、第２リン
ク５０、５１の先端側は、１つのピン５２によって回動
自在に枢着されている。なお、前記ピン５０ａから上部
クランプ部材３６の下面３６ｄまでの上下方向の距離Ｌ
１は、前記ピン５１ａから下部クランプ部材３７の上面
３７ｄまでの上下方向の距離Ｌ２と等しく、しかもこれ
ら２つのピン５０ａ、５１ａを結ぶ線は矢印Ｃ、Ｄ方向
に平行になっている。また、ピン５０ａからピン５２ま
での距離Ｌ３と、ピン５１ａからピン５２までの距離Ｌ
４は等しくなっている。ところで、これら第１、第２リ
ンク５０、５１の位置関係は、図４乃至図６及び図９に
示すように、矢印Ｅ、Ｆ方向においては、第１リンク５
０が第２リンク５１よりも矢印Ｅ側に位置しており、こ
れら第１、第２リンク５０、５１を枢着接続するピン５
２には、第１リンク５０と第２リンク５１との間に挾ま
れた形で当接用ローラ５３が回転自在に挿嵌されてい
る。

【００２３】また、フレーム部３１のうち矢印Ｅ側の部
位には、図４乃至図６及び図９に示すように、リンクス
トッパ部材７０が、矢印Ｄ方向に面した水平なストッパ
面７０ａが形成された形で設けられており、リンクスト
ッパ部材７０は、矢印Ｅ、Ｆ方向においては第１リンク
５０と干渉しないように、該第１リンク５０よりも矢印
Ｆ側の位置に配置されている。なお、ピン５２に挿嵌さ
れている当接用ローラ５３における上端レベル（即ち当
接用ローラ５３の外周の位置）は、該ピン５２に取り付
けられた第２リンク５１の該ピン５２の周囲における上
端レベルよりも上方に位置するよう、当接用ローラ５３
の大きさ等が決められているので、第１リンク５０と第
２リンク５１の枢着部位等がリンクストッパ部材７０に
向かって上方に移動してきた際には、図９（或いは図
５、図６）に示すように、第１リンク５０はリンクスト
ッパ部材７０とは干渉しないので、前記当接用ローラ５
３のみがリンクストッパ部材７０のストッパ面７０ａに
当接し得るようになっている。なお、当接用ローラ５３
は、該ストッパ面７０ａに当接した状態で、該ストッパ
面７０ａに沿って矢印Ａ、Ｂ方向に転動移動自在になっ
ている。また、フレーム部３１のうち矢印Ｅ側の部位に
は、図４乃至図６に示すようにロッドストッパ部材７１
が、上方に面したストッパ部７１ａが形成された形で設
けられており、従って上述した駆動用アクチェータ３２
においてロッド３２ｂを下方に移動駆動し、該ロッド３
２ｂが下方に移動してきた際に、該ロッド３２ｂの接続
部３２ｅの下方に枢着接続されている、上部クランプ部
材３６のブラケット３６ａの下端３２ｇがストッパ部材
７１のストッパ部７１ａに当接するようになっている。
つまり、下端３２ｇとストッパ部７１ａとの当接によ
り、駆動用アクチェータ３２によって移動駆動されるク
ランプ装置３３が、その移動範囲における下端位置であ
る前記第２の工具受渡し位置ＫＧ２において正確に位置
決め停止され得るようになっている。なお、ロッドスト
ッパ部材７１のストッパ部７１ａの位置は矢印Ｃ、Ｄ方
向に調節自在であり、このストッパ部７１ａの位置の調
節により、駆動用アクチェータ３２におけるロッド３２
ｂの突出量の調節が可能となっている。

【００２４】更に、上部クランプ部材３６のうち矢印Ａ
側の部位には、図４乃至図６及び図８に示すように、ロ
ック部材７２が、矢印Ｅ、Ｆ方向に伸延したピン７２ａ
を介して枢着されており、該ロック部材７２の先端側
は、上部クランプ部材３６の下面３６ｄよりも下方に突
出した形で配置され、しかも該ピン７２ａを中心に鉛直
面内で矢印Ｖ、Ｗ方向に回動自在となっている。また、
該ロック部材７２の先端側にはフック部７２ｂが形成さ
れている。一方、下部クランプ部材３７のうち矢印Ａ側
の部位には矢印Ｅ、Ｆ方向に伸延したロック用ピン７３
が設けられている。即ち、上部クランプ部材３６及び下
部クランプ部材３７が互いに押圧隣接しあっている状態
において、前記ロック部材７２を図の矢印Ｗ方向に回動
させることにより、ロック部材７２のフック部７２ｂ
を、図４或いは図８の二点鎖線で示すように前記ロック
用ピン７３に係合させ得るようになっている。また逆
に、ロック用ピン７３に係合した状態から、ロック部材
７２を矢印Ｖ方向に回動させることにより、図５或いは
図８に示すように、フック部７２ｂとロック用ピン７３
との係合を解除させ得るようにもなっている。なお、上
部クランプ部材３６には、図８の二点鎖線に示すよう
に、前記ロック部材７２を矢印Ｗ方向に付勢する形でバ
ネ等の付勢手段７５が設けられており、例えば、ロック
部材７２のフック部７２ｂがロック用ピン７３に係合し
た状態では、該付勢手段７５の付勢により、ロック状態
が不用意に解除されないようになっている。ところで、
ロック部材７２の矢印Ｗ側の部位には、矢印Ｅ、Ｆ方向
の回転軸を中心に回転自在なローラ等からなる当接手段
７２ｃが設けられている。また、フレーム部３１のうち
矢印Ｅ側の部位で、前記クランプ装置３３の矢印Ａ側の
側方の位置には、押圧手段７６が設けられており、押圧
手段７６には矢印Ｂ方向に面した鉛直な押圧面７６ａが
形成されている。つまり、上部クランプ部材３６及び下
部クランプ部材３７が互いに押圧隣接しあっている状態
で、しかもロック部材７２のフック部７２ｂがロック用
ピン７３に係合した状態で、これら上部クランプ部材３
６及び下部クランプ部材３７、従ってロック部材７２が
上方に移動してくることにより、図８に示すようにロッ
ク部材７２の当接手段７２ｃが押圧手段７６ａの位置に
矢印Ｃ方向に向かって到達することにより、当接手段７
２ｃが押圧手段７６の押圧面７６ａと矢印Ａ、Ｂ方向に
当接した状態になる。なお、当接手段７２ｃが矢印Ｃ方
向に向かって押圧手段７６ａの位置に到達するのは、前
記クランプ装置３３が矢印Ｃ方向に向かって移動してき
て前記第１の工具受渡し位置ＫＧ１に到達した際に実現
するようになっている。ところで、ロック部材７２は付
勢手段７５により矢印Ｗ方向に付勢されているので、当
接手段７２ｃが押圧面７６ａの位置に到達する前は、ロ
ック部材７２のフック部７２ｂがロック用ピン７３に係
合した状態に保持されており、当接手段７２ｃの矢印Ａ
側の端部の位置は押圧面７６ａの位置よりも矢印Ａ側に
配置されていた。しかし、当接手段７２ｃが押圧面７６
ａと当接した状態になると、当接手段７２ｃの矢印Ａ側
の端部の位置が押圧面７６ａの位置に移動されるので、
その分、ロック部材７２は、前記付勢手段７５に対抗す
る形で矢印Ｖ方向に押圧され移動する。即ち、このロッ
ク部材７２の移動により、ロック部材７２のフック部７
２ｂとロック用ピン７３との係合が解除されるようにな
っている。また逆に、当接手段７２ｃの矢印Ａ側の端部
の位置が押圧面７６ａの位置に配置され、従ってロック
部材７２のフック部７２ｂとロック用ピン７３との係合
が解除された状態で、上部クランプ部材３６等を下方に
移動することにより、当接手段７２ｃを押圧面７６ａに
沿って下方に移動させて、押圧面７６ａよりも下方の位
置に移動させると、付勢手段７５により矢印Ｗ方向に付
勢されているロック部材７２は、当接手段７２ｃ側から
反力を得られなくなるので矢印Ｗ方向に回動移動する。
この回動移動によって、ロック部材７２のフック部７２
ｂとロック用ピン７３とが再び係合されるようになって
いる。なお、当接手段７２ｃが押圧面７６ａから矢印Ｄ
方向に離れるのは、前記クランプ装置３３が前記第１の
工具受渡し位置ＫＧ１から矢印Ｄ方向に移動した際に実
現するようになっている。つまり、クランプ装置３３が
前記第１の工具受渡し位置ＫＧ１よりも下方において、
前記第２の工具受渡し位置ＫＧ２との間で移動するよう
な際には、上部及び下部クランプ部材３６、３７は、ロ
ック部材７２及びロック用ピン７３を介して互いに接続
されているので、クランプ装置３３に作用する矢印Ｃ、
Ｄ方向での加速度により生じる慣性力等により、上部及
び下部クランプ部材３６、３７相互間の相対位置が不用
意に変位しないようになっている。

【００２５】ＡＴＣシフタユニット２９は以上のように
構成されている。更に、工具貯蔵移送装置側フレーム１
６にはツールマガジン６７が設けられている。ツールマ
ガジン６７は、図１に示すように、工具貯蔵移送装置側
フレーム１６の矢印Ｅ側より矢印Ｅ方向に突出した形の
回転軸６７ａを、その中心軸ＣＴ３を中心に矢印Ｐ、Ｑ
方向に軸回転自在に軸支された形で有しており、工具貯
蔵移送装置側フレーム１６には該回転軸６７ａを軸回転
駆動・位置決め自在な図示しない公知の駆動モータ装置
を有している。回転軸６７ａの矢印Ｅ側には、鉛直に配
置された円盤状のツールマガジン本体６９が同心状に支
持されている。なお、ツールマガジン本体６９の下端付
近の一部はＡＴＣシフタユニット２９の位置に達してお
り、矢印Ｅ、Ｆ方向におけるツールマガジン本体６９の
位置は、図７に示すようにクランプ装置３３の上下の把
持部４３、４５よりもやや矢印Ｅ側に位置している。ツ
ールマガジン本体６９の外周付近には、複数の工具把持
部６９ａが、該ツールマガジン本体６９の中心軸ＣＴ３
を中心に等ピッチで、しかも中心軸ＣＴ３から遠ざかる
放射方向、即ち図１の矢印Ｔ方向に開口したＵ字型の切
欠き状に形成されており、図１或いは図７の二点鎖線に
示すように、上述した工具ユニット５９の工具ホルダ６
１は、そのアーム係合部６５をこの工具把持部６９ａに
係合させた形で把持され得るようになっている。なお、
各工具把持部６９ａには、公知の脱落防止爪６８、６８
が、該工具把持部６９ａに係合把持された工具ユニット
５９の不用意な脱落を防止し、また該工具把持部６９ａ
に対する工具ユニット５９の矢印Ｔ、Ｕ方向（なお矢印
Ｕ方向は矢印Ｔ方向の反対方向）における挿入・抜取が
スムーズに行える形で設けられている。なお、ツールマ
ガジン本体６９において、その複数の工具把持部６９ａ
によって形成される円環形状のうち中心軸ＣＴ３の真下
の位置は所定の工具交換位置ＳＬとなっている。即ち、
図７に示すように、ツールマガジン本体６９のうちの１
つの工具把持部６９ａを前記工具交換位置ＳＬに配置さ
せた状態で、工具ユニット５９を把持した前記クランプ
装置３３を前記第１の工具受渡し位置ＫＧ１に配置する
と、該工具把持部６９ａの位置が前記クランプ装置３３
に把持された工具ユニット５９のアーム係合部６５の位
置に一致するようになっている。

【００２６】マシニングセンタ１は、以上のように構成
されているので、該マシニングセンタ１によりワーク加
工作業を行う際には、テーブルユニット５に加工対象と
なるワーク（図示せず）を搭載しておき、またヘッドス
トック１０の主軸１１の先端１１ａに、工具着脱手段１
２を介して適宜な工具ユニット５９を装着しておく。次
いで、図示しない駆動モータにより前記主軸１１を図の
矢印Ｊ、Ｋ方向に軸回転駆動させて前記装着された工具
ユニット５９を回転駆動させ、従ってその先端の工具６
０を回転させ、それと共に、第１のボールねじ装置５５
を介してテーブルユニット５を加工装置側フレーム２に
対して矢印Ａ、Ｂ方向に移動駆動させ、第２のボールね
じ装置（図示せず）を介してコラム本体７を加工装置側
フレーム２に対して矢印Ｅ、Ｆ方向に移動駆動させ、第
３のボールねじ装置５６を介してヘッドストック１０を
コラム本体７に対して矢印Ｃ、Ｄ方向に移動駆動させる
ことにより、前記テーブルユニット５に搭載されたワー
クと、前記主軸１１に装着された工具ユニット５９の工
具６０とのｘ、ｙ、ｚ三次元座標上の相対位置関係を適
宜変化させるようにして加工作業を進める。

【００２７】ところで、ワーク加工作業では、通常その
作業途中などで、主軸１１に装着すべき工具ユニット５
９を交換することが必要になるので、この工具ユニット
５９の交換作業について説明する。なお、ここで説明の
便宜上、該交換作業直前に主軸１１に装着されていた工
具ユニット５９を「工具ユニット５９Ａ」、該工具ユニ
ット５９Ａの代わりに前記主軸１１に新たに装着すべき
工具ユニット５９を「工具ユニット５９Ｂ」として、そ
れぞれ区別することにする。即ち、ＡＴＣシフタユニッ
ト２９において、まず駆動用アクチェータ３２により上
部クランプ部材３６を矢印Ｃ方向に移動駆動させること
により、該上部クランプ部材３６と下部クランプ部材３
７を、従ってクランプ装置３３を、図５に示すように、
第１の工具受渡し位置ＫＧ１まで移動駆動させる。該移
動駆動の結果、第１リンク５０と第２リンク５１を枢着
しているピン５２の当接用ローラ５３が、該第１の工具
受渡し位置ＫＧ１に対応した位置に設けられたリンクス
トッパ部材７０に当接する。また、既に説明したよう
に、クランプ装置３３が第１の工具受渡し位置ＫＧ１に
移動する前までは、ロック部材７２とロック用ピン７３
とが係合されていたが、クランプ装置３３が第１の工具
受渡し位置ＫＧ１に移動したことにより、これらロック
部材７２とロック用ピン７３との係合は解除され、上部
クランプ部材３６と下部クランプ部材３７のロック部材
７２を介した接続が解除された。続けて、駆動用アクチ
ェータ３２により上部クランプ部材３６を矢印Ｃ方向に
移動駆動させる。ここで、当接用ローラ５３を介して枢
着された第１、第２リンク５０、５１に接続された上部
及び下部クランプ部材３６、３７においては、当接用ロ
ーラ５３がリンクストッパ部材７０に当接し、もはや矢
印Ｃ方向には移動できない状態となっているので、上部
クランプ部材３６を移動駆動させることにより、第１、
第２リンク５０、５１によるリンク機構は、図６に示す
ように、当接用ローラ５３側を、リンクストッパ部材７
０のストッパ面７０ａ上で転動させる形で矢印Ａ方向に
移動させ、また第１、第２リンク５０、５１のピン５０
ａ、５１ａを矢印Ｃ、Ｄ方向において互いに後退する方
向に移動させる形で変形する。即ち、ピン５０ａ、５１
ａ側である上部及び下部クランプ部材３６、３７には互
いに後退する方向の力が作用し、これら上部及び下部ク
ランプ部材３６、３７は上及び下付勢バネ１１、１２に
対抗する形で互いに後退する方向に移動駆動される。つ
まり、上及び下把持部４３、４５が互いに後退移動す
る。

【００２８】一方、ツールマガジン６７側では、ツール
マガジン本体６９を矢印Ｐ、Ｑ方向に移動駆動し、上述
した主軸１１に交換して装着すべき工具ユニット５９Ｂ
を把持した工具把持部６９ａを、前記工具交換位置ＳＬ
に位置決めする。なお、クランプ装置３３が矢印Ｃ方向
に前記第１の工具受渡し位置ＫＧ１に移動してくる際
や、クランプ装置３３の上及び下把持部４３、４５が該
第１の工具受渡し位置ＫＧ１において、互いに後退移動
する際には、上把持部４３等が、該ツールマガジン本体
６９に把持された工具ユニット５９が回転移動する軌跡
ＫＳ（図６では、工具ユニット５９のプルスタッド６３
の位置による軌跡を二点鎖線で図示）、即ち工具交換位
置ＳＬの位置を横切って矢印Ｃ方向等に移動することに
なるが、該上把持部４３等は、工具交換位置ＳＬにツー
ルマガジン本体６９に把持された工具ユニット５９が存
在していない際に横切るようにする（即ち、空席の工具
把持部６９ａを工具交換位置ＳＬに位置決めした状態で
行う）。このように、工具ユニット５９Ｂを把持した工
具把持部６９ａを、各工具ユニット５９のテーパ部６２
等を開放状態の上把持部４３と下把持部４５間を通過さ
せる形で工具交換位置ＳＬに位置決めしたことにより、
上及び下把持部４３、４５の間に所望の工具ユニット５
９Ｂの工具ホルダ６１が配置されたので、次いで上述し
た駆動用アクチェータ３２により、上部クランプ部材３
６を反対方向である矢印Ｄ方向に移動駆動させる。よっ
て、上及び下付勢バネ４１、４２により、上部及び下部
クランプ部材３６、３７は互いに接近する方向に移動駆
動され、第１、第２リンク５０、５１によるリンク機構
は、当接用ローラ５３側を矢印Ｂ方向に転動移動させ、
ピン５０ａ、５１ａ側を矢印Ｃ、Ｄ方向において互いに
接近する方向に移動させる形で変形する。また、上及び
下把持部４３、４５が互いに接近移動することにより、
上及び下把持部４３、４５の間に配置されていた工具ユ
ニット５９Ｂの工具ホルダ６１が、図７に示すように、
これら上及び下把持部４３、４５の上及び下当接面４３
ａ、４５ａや、プルスタッド用上部及び下部ストッパ手
段４６、４７を介して挾まれ把持される。即ち、クラン
プ動作が行われた。続けて駆動用アクチェータ３２によ
り、上部クランプ部材３６を更に矢印Ｄ方向に移動駆動
させることにより、クランプ装置３３をガイドレール４
９に沿って第２の工具受渡し位置ＫＧ２まで移動駆動さ
せ、従ってクランプ装置３３に把持された状態の工具ユ
ニット５９を第２の工具受渡し位置ＫＧ２まで移送す
る。なお、既に説明したように、クランプ装置３３が第
１の工具受渡し位置ＫＧ１に存在している間は、ロック
部材７２とロック用ピン７３との係合が解除されていた
が、クランプ装置３３が第１の工具受渡し位置ＫＧ１か
ら矢印Ｄ方向に移動したことにより、これらロック部材
７２とロック用ピン７３とが再び係合され、上部クラン
プ部材３６と下部クランプ部材３７がロック部材７２を
介して接続された。つまり、把持された工具ユニット５
９Ｂの不用意な脱落が防止される。

【００２９】一方、加工装置４側では、コラム本体７の
矢印Ｅ、Ｆ方向での移動駆動及びヘッドストック１０の
矢印Ｃ、Ｄ方向での移動駆動により、該ヘッドストック
１０に設けられた主軸１１を、上述した工具交換位置Ｓ
Ｋに位置決めしておく。その後、例えば図１に示すよう
に、アーム２５を後退位置Ｐ２に配置し、かつその長手
方向である矢印Ｒ、Ｓ方向を上下方向にして待機してい
たＡＴＣ装置１９において、該アーム２５を回転駆動ユ
ニット２２を介して矢印Ｍ方向に９０度回転させる。こ
れにより、アーム２５のうち一方（矢印Ｂ側）の工具把
持部２５ａは、図４の二点鎖線に示すように、クランプ
装置３３に把持された状態の工具ユニット５９Ｂ（図４
では図示せず）に係合し、該アーム２５のうち他方（矢
印Ａ側）の工具把持部２５ａは、図２の二点鎖線に示す
ように、主軸１１に装着された状態の工具ユニット５９
Ａに係合する。次いで、前進・後退駆動ユニット２３に
よりアーム２５を矢印Ｅ方向に前進位置Ｐ１まで移動駆
動する。これにより、クランプ装置３３に把持されてい
た工具ユニット５９Ｂは、アーム２５により矢印Ｅ方向
に抜き取られ、主軸１１に装着されていた工具ユニット
５９Ａはアーム２５により矢印Ｅ方向に抜き取られる。
なお、この抜取りの際には、主軸１１側では、図示しな
いコレット駆動手段等を介してコレット１５を駆動し、
該コレット１５と工具ユニット５９Ａのプルスタッド６
３との係合を解除しておく。次いで、アーム２５を回転
駆動ユニット２２を介して矢印Ｍ方向に１８０度回転さ
せ、前進・後退駆動ユニット２３によりアーム２５を矢
印Ｆ方向に後退位置Ｐ２まで移動駆動する。これによ
り、クランプ装置３３からアーム２５に抜き取られた工
具ユニット５９Ｂは、主軸１１に装着され、主軸１１か
らアーム２５に抜き取られた工具ユニット５９Ａは、ク
ランプ装置３３の上及び下把持部４３、４５の間に挿入
把持されて受渡された。

【００３０】その後、駆動用アクチェータ３２により上
部クランプ部材３６を、図５に示すように矢印Ｃ方向に
移動駆動することにより、クランプ装置３３を矢印Ｃ方
向に第１の工具受渡し位置ＫＧ１まで移動駆動し、前記
受渡されて上及び下把持部４３、４５の間に把持された
工具ユニット５９Ａを第１の工具受渡し位置ＫＧ１まで
移動駆動する。一方、ツールマガジン６７側では、ツー
ルマガジン本体６９を矢印Ｐ、Ｑ方向に移動駆動して、
前記工具ユニット５９Ａを貯蔵保持すべき所定の工具把
持部６９ａを工具交換位置ＳＬに位置決めしておく。従
って、工具ユニット５９Ａが第１の工具受渡し位置ＫＧ
１まで移動駆動されたことにより、該工具ユニット５９
Ａは前記工具交換位置ＳＬに位置決めされている所定の
工具把持部６９ａに係合された。次いで、駆動用アクチ
ェータ３２により上部クランプ部材３６を更に矢印Ｃ方
向に移動駆動させる。ここでも上述した動作と同様に、
第１、第２リンク５０、５１によるリンク機構は、当接
用ローラ５３側を、リンクストッパ部材７０のストッパ
面７０ａ上で転動させる形で矢印Ａ方向に移動させ、ま
た第１、第２リンク５０、５１のピン５０ａ、５１ａを
矢印Ｃ、Ｄ方向において互いに後退する方向に移動させ
る形で変形し、上部及び下部クランプ部材３６、３７に
は互いに後退する方向の力が作用し、これら上部及び下
部クランプ部材３６、３７は上及び下付勢バネ１１、１
２に対抗する形で互いに後退する方向に移動駆動され
る。つまり、上及び下把持部４３、４５が互いに後退移
動し、これら上及び下把持部４３、４５間の工具ユニッ
ト５９Ａがアンクランプされる。これにより工具ユニッ
ト５９Ａはツールマガジン６７に保持貯蔵され、以上で
工具ユニット５９の交換作業が完了した。

【００３１】このように、本実施例による工具貯蔵移送
装置３０では、クランプ装置３３の矢印Ｃ、Ｄ方向にお
ける移動駆動用に駆動用アクチェータ３２を用い、クラ
ンプ装置３３の上及び下把持部４３、４５におけるクラ
ンプ・アンクランプ動作の駆動は、前記駆動用アクチェ
ータ３２と、第１、第２リンク５０、５１によるリンク
機構と、上及び下付勢バネ４１、４２による付勢機構
と、当接用ローラ５３及びリンクストッパ部材７０から
なるストップ機構により実現している。よって、例えば
アクチェータ等からなる駆動手段を別個に複数備える必
要が無く、駆動用アクチェータ３２等を１つだけ備えて
いればよいので、該工具貯蔵移送装置３０の軽量化、小
型化を実現することができる。また、上及び下把持部４
３、４５によるクランプ・アンクランプ動作、特にアン
クランプ動作時における上部クランプ部材３６の位置の
調節、即ち上部及び下部のクランプ部材３６、３７間の
分離距離Ｈ２（図６に示す）が、ロッド位置調節手段３
２ｄによりロッド本体３２ｓと、接続部３２ｅ側に接続
された上部クランプ部材３６との相対位置を調節する形
で容易に行える。更に、クランプ装置３３の矢印Ｃ、Ｄ
方向における移動動作におけるストローク調節は、ロッ
ドストッパ部材７１の調節（例えばロッドストッパ部材
７１において、ストッパ部７１ａの矢印Ｃ、Ｄ方向にお
ける位置を調節）、或いはロッド当接用ローラ５３及び
リンクストッパ部材７０からなるストップ機構の配置位
置の調節（例えばリンクストッパ部材７０において、ス
トッパ面７０ａの矢印Ｃ、Ｄ方向における位置を調節）
等により容易に行える。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明のうち第１の
発明は、工具ホルダ６１等の工具ホルダ及び該工具ホル
ダの先端側に装着された工具６０等の工具からなる工具
ユニット５９等の工具ユニットを複数貯蔵するツールマ
ガジン６７等の工具貯蔵手段及び主軸１１等の主軸に対
して前記工具ユニットを交換するＡＴＣ装置１９等の工
具交換装置を有し、第１の工具受渡し位置ＫＧ１等の第
１の工具受渡し位置において前記工具貯蔵手段との間で
工具ユニットを受渡し、第２の工具受渡し位置ＫＧ２等
の第２の工具受渡し位置において前記工具交換装置との
間で工具ユニットを受渡す、マシニングセンタ１等の工
作機械における工具移送装置において、工具貯蔵移送装
置側フレーム３１等のフレームを有し、前記フレームに
クランプ装置３３等のクランプ部材ユニットを、第１の
方向に、前記第１の工具受渡し位置から前記第２の工具
受渡し位置の間で移動自在に設け、前記クランプ部材ユ
ニットは上部クランプ部材３６等の第１のクランプ部材
及び下部クランプ部材３７等の第２のクランプ部材を、
該第１のクランプ部材が前記第１の工具受渡し位置側
に、該第２のクランプ部材が前記第２の工具受渡し位置
側にそれぞれ配置された形で、かつこれら第１、第２の
クランプ部材が前記第１の方向において互いに接近・後
退自在となった形で有し、前記クランプ部材ユニットは
上付勢バネ４１、下付勢バネ４２等のクランプ部材付勢
手段を、前記第１、第２のクランプ部材を互いに接近さ
せようとする方向に付勢自在に有し、前記第１のクラン
プ部材に駆動用アクチェータ３２等の駆動手段を、前記
第１のクランプ部材を前記フレームに対して前記第１の
方向に移動駆動自在に設け、前記第１のクランプ部材に
上把持部４３等の第１把持部を、前記第２のクランプ部
材に下把持部４５等の第２把持部を、前記第１、第２の
クランプ部材が前記第１の方向に互いに接近移動するこ
とにより、これら第１、第２把持部が互いに接近移動
し、これら第１、第２把持部の間において、前記工具ユ
ニットの工具ホルダを挾んで把持し得る形でそれぞれ形
成し、前記第１のクランプ部材に第１リンク５０等の第
１リンク部材をピン５０ａ等の第１回動部を中心に回動
自在に枢着し、前記第２のクランプ部材に第２リンク５
１等の第２リンク部材をピン５１ａ等の第２回動部を中
心に回動自在に枢着し、前記第１リンク部材と前記第２
リンク部材をピン５２等の枢着部材を介して回動自在に
枢着し、前記枢着部材に当接用ローラ５３等のストッパ
当接部を形成し、前記第１の工具受渡し位置に対応した
位置にリンクストッパ部材７０等のストッパ部材を、前
記ストッパ当接部が該ストッパ部材に当接し、かつ該当
接した状態で該ストッパ部材上を移動し得るように設け
て構成されるので、本発明による工具移送装置を用いる
と、第１の工具受渡し位置において工具貯蔵手段から工
具ユニットを受取り、受取った工具ユニットを第１の工
具受渡し位置から第２の工具受渡し位置に移送し、移送
してきた工具ユニットを第２の工具受渡し位置において
工具交換装置に受渡す形で、或いは、第２の工具受渡し
位置において工具交換装置から工具ユニットを受取り、
受取った工具ユニットを第２の工具受渡し位置から第１
の工具受渡し位置に移送し、移送してきた工具ユニット
を第１の工具受渡し位置において工具貯蔵手段に受渡す
形で、これら工具移送動作を行う。従って、本発明によ
る工具移送装置のＡＴＣシフタユニットでは、クランプ
部材ユニットの第１の方向における移動駆動用に駆動手
段を用い、クランプ部材ユニットの第１、第２把持部に
おけるクランプ・アンクランプ動作の駆動に、前記駆動
手段と、第１、第２リンク部材によるリンク機構と、ク
ランプ部材付勢手段と、ストッパ当接部及びストッパ部
材からなるストップ機構を用いている。よって、該ＡＴ
Ｃシフタユニットには、例えばアクチェータ等からなる
駆動手段を別個に複数備える必要が無く、１つだけ備え
ていればよいので、該工具移送装置の軽量化、小型化を
実現することができる。また、第１、第２把持部による
クランプ・アンクランプ動作や、クランプ部材ユニット
の第１の方向における移動動作におけるストローク調節
は、前記駆動手段側のストローク調節や、ストッパ当接
部及びストッパ部材からなるストップ機構の位置調節等
により容易に行える。

【００３３】また本発明のうち第２の発明は、第１の発
明による工具移送装置において、前記第１回動部と前記
枢着部材との間の距離Ｌ３等の距離と、前記第２回動部
と前記枢着部材との間の距離Ｌ４等の距離を等しくし、
前記第１回動部と前記第２回動部を結ぶ線が前記第１の
方向に平行となるように、前記第１、第２回動部を配置
したので、枢着部材のストッパ当接部がストッパ部材に
当接した状態で、第１のクランプ部材を移動駆動させる
際には、第１、第２リンク部材によるリンク機構におい
て、第１、第２回動部側が、第１の方向において等しい
移動量で互いに後退する方向に移動する。よって、第１
の発明による効果に加えて、第１、第２把持部によるク
ランプ・アンクランプ動作は、それぞれ等しい移動量に
よる接近・後退移動で行われるので、これら第１、第２
把持部によるクランプ・アンクランプ動作におけるスト
ローク調節等が扱いやすくなり好都合である。

【００３４】また本発明のうち第３の発明は、第１の発
明による工具移送装置において、前記駆動手段は、シリ
ンダ３２ａ等のシリンダ部と、該シリンダ部に対して前
記第１の方向に先端を移動駆動自在となったロッド３２
ｂ等のロッド部を有したアクチェータであり、前記ロッ
ド部と前記第１のクランプ部材の間にロッド位置調節手
段３２ｄ等のロッド位置調節手段を設けたので、第１の
発明による効果に加えて、例えばアンクランプ時の第１
のクランプ部材の位置の調節、即ち第１及び第２のクラ
ンプ部材間の分離距離Ｈ２が、ロッド位置調節手段によ
りロッド部のロッド本体３２ｓ等と第１のクランプ部材
の相対位置を調節する形で容易に行えるので都合がよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による工具移送装置の一例が採
用されたマシニングセンタを示した全体斜視図である。

【図２】図２は、図１に示すマシニングセンタの主軸先
端付近を上方から見た図である。

【図３】図３は、図１に示す工具移送装置のＡＴＣ装置
を示した斜視図である。

【図４】図４は、図１に示す工具移送装置のＡＴＣシフ
タユニットにおける正面図であり、第２の工具受渡し位
置で工具ユニットの受渡しを行おうとしている様子を示
した図である。

【図５】図５は、図４のＡＴＣシフタユニットにおける
正面図であり、第１の工具受渡し位置で工具ユニットの
受渡しを行おうとしているクランプ状態での様子を示し
た図である。

【図６】図６は、図４のＡＴＣシフタユニットにおける
正面図であり、第１の工具受渡し位置で工具ユニットの
受渡しを行おうとしているアンクランプ状態の様子を示
した図である。

【図７】図７は、図５のＸ１−Ｙ１線断面図であり、工
具ユニットを把持した状態を示した図である。

【図８】図８は、ロック部材付近における詳細図であ
る。

【図９】図９は、当接用ローラ及びリンクストッパ部材
付近を示した図６における矢印Ｘ９矢視詳細図である。

【符号の説明】

１……工作機械（マシニングセンタ） １１……主軸 １６……フレーム（工具貯蔵移送装置側フレーム） １９……工具交換装置（ＡＴＣ装置） ３０……工具移送装置（工具貯蔵移送装置） ３２……駆動手段（駆動用アクチェータ） ３２ａ……シリンダ部（シリンダ） ３２ｂ……ロッド部（ロッド） ３２ｄ……ロッド位置調節手段 ３３……クランプ部材ユニット（クランプ装置） ３６……第１のクランプ部材（上部クランプ部材） ３７……第２のクランプ部材（下部クランプ部材） ４１……クランプ部材付勢手段（上付勢バネ） ４２……クランプ部材付勢手段（下付勢バネ） ４３……第１把持部（上把持部） ４５……第２把持部（下把持部） ５０……第１リンク部材（第１リンク） ５０ａ……第１回動部（ピン） ５１……第２リンク部材（第２リンク） ５１ａ……第２回動部（ピン） ５２……枢着部材（ピン） ５３……ストッパ当接部（当接用ローラ） ５９……工具ユニット ６０……工具 ６１……工具ホルダ ６７……工具貯蔵手段（ツールマガジン） ７０……ストッパ部材（リンクストッパ部材） ＫＧ１……第１の工具受渡し位置 ＫＧ２……第２の工具受渡し位置 Ｌ３……距離 Ｌ４……距離

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工具ホルダ及び該工具ホルダの先端側に装
   着された工具からなる工具ユニットを複数貯蔵する工具
   貯蔵手段及び主軸に対して前記工具ユニットを交換する
   工具交換装置を有し、第１の工具受渡し位置において前
   記工具貯蔵手段との間で工具ユニットを受渡し、第２の
   工具受渡し位置において前記工具交換装置との間で工具
   ユニットを受渡す、工作機械における工具移送装置にお
   いて、 フレームを有し、 前記フレームにクランプ部材ユニットを、第１の方向
   に、前記第１の工具受渡し位置から前記第２の工具受渡
   し位置の間で移動自在に設け、 前記クランプ部材ユニットは第１のクランプ部材及び第
   ２のクランプ部材を、該第１のクランプ部材が前記第１
   の工具受渡し位置側に、該第２のクランプ部材が前記第
   ２の工具受渡し位置側にそれぞれ配置された形で、かつ
   これら第１、第２のクランプ部材が前記第１の方向にお
   いて互いに接近・後退自在となった形で有し、 前記クランプ部材ユニットはクランプ部材付勢手段を、
   前記第１、第２のクランプ部材を互いに接近させようと
   する方向に付勢自在に有し、 前記第１のクランプ部材に駆動手段を、前記第１のクラ
   ンプ部材を前記フレームに対して前記第１の方向に移動
   駆動自在に設け、 前記第１のクランプ部材に第１把持部を、前記第２のク
   ランプ部材に第２把持部を、前記第１、第２のクランプ
   部材が前記第１の方向に互いに接近移動することによ
   り、これら第１、第２把持部が互いに接近移動し、これ
   ら第１、第２把持部の間において、前記工具ユニットの
   工具ホルダを挾んで把持し得る形でそれぞれ形成し、 前記第１のクランプ部材に第１リンク部材を第１回動部
   を中心に回動自在に枢着し、 前記第２のクランプ部材に第２リンク部材を第２回動部
   を中心に回動自在に枢着し、 前記第１リンク部材と前記第２リンク部材を枢着部材を
   介して回動自在に枢着し、 前記枢着部材にストッパ当接部を形成し、 前記第１の工具受渡し位置に対応した位置にストッパ部
   材を、前記ストッパ当接部が該ストッパ部材に当接し、
   かつ該当接した状態で該ストッパ部材上を移動し得るよ
   うに設けて構成した工具移送装置。
2. 【請求項２】前記第１回動部と前記枢着部材との間の距
   離と、前記第２回動部と前記枢着部材との間の距離を等
   しくし、 前記第１回動部と前記第２回動部を結ぶ線が前記第１の
   方向に平行となるように、前記第１、第２回動部を配置
   したことを特徴とする請求項１記載の工具移送装置。
3. 【請求項３】前記駆動手段は、シリンダ部と、該シリン
   ダ部に対して前記第１の方向に先端を移動駆動自在とな
   ったロッド部を有したアクチェータであり、 前記ロッド部と前記第１のクランプ部材の間にロッド位
   置調節手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の工
   具移送装置。