JPS5949859B2 - 工作機械のための工具の保管、交換方法ならびにその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工作機械用の自動工具交換装置とかかる自動工
具交換装置のための改良型の工具保管装置ならびに工作
機械のための工具の保管、移送の改良された方法なるも
のに係る。

従来、工作機械用のさまざまなタイプの自動工具交換装
置なるものが知られている。

例えば、１９７３年９月２５日フランクツアンクル（Ｆ
ｒａｎｋ Ｚａｎｋｌｅ ）その他に付与された米国特
許第３，７６０，４９１号や１９７８年５月９日イアー
ルアールローナイス（Ｅａｒｌ Ｒ，Ｌｏｈｎｅｉｓ
）その他に付与された米国特許第４，０８７，９０
１号ならびに１９７９年８月１４日フランクツアンクル
（Ｆｒａｎｋ Ｚａｎｋｌｅ）に付与された米国特許第
４．１６４，２９０号などに示された如きものである。

本発明の自動工具交換装置と同様に特定の特徴をもつも
う一つの工作機械用自動工具交換装置は、１９７８年１
０月２５日出願に係り本願と同じ譲渡人に譲渡されてい
る米国特許第９５４，４３８号に示されている。

先行技術において良〈実施されるように、工作機械の行
う各種作業時に使用される複数本の工具を保管するため
の工具保管マガジンカ咄動工具交換装置に関連させて設
けられる。

普通かかる工具保管マガジンには７０本の工具が貯えら
れ、工具保管マガジンは数値プログラム制御により割出
しされ、工作機械の加工作業時必要な各種工具を工具移
送点に位置ぎめする。

さまさまなシャンク寸法又は直径をもつ工具を工具保管
マガジンに貯えることができるようにすることがしばし
ば望ましい。

従って、多数本の大型工具は比較的大きなシャンク例え
ば１０．１６ｃＩｒＬ（４インチ）径の円筒状シャンク
などの如きものであり、他方マガジンに貯えておきたい
他の工具は遥かに小さく従って小さな工具シャンク例え
ば＃５０テーパシャンクなどの如きものである。

工具保管マガジンのソケットはすべて大型工具のシャン
クを受入れるようそのサイズがきめられており、従って
従来の場合同一の工具マガジンに小型工具シャンクをも
つ小型工具を貯える際には小型工具のシャンクを工具マ
ガジンのソケットに収納できるよう夫々の小型工具のシ
ャンクにアダプターを設ける必要があった。

このように小型工具をそのシャンク上にアダプターを使
用して工具マガジンに保管する時には、工具マガジンの
成る工具受入れソケットには１本だけの小型工具が保管
でき、しかもシャンク上にアダプターを有する小型工具
は大型工具と同じ保管スペースを工具マガジン内に占め
る。

従って、大型工具をも同様に受入れる工具保管マガジン
に多数本の小型工具を保管せねばならぬ場合には、工具
マガジンの利用可能の保管スペースのかなりの部分が小
型工具により占められることになり、これは工具保管マ
ガジンの非能率的な使用である。

しかしながら、本質上大型工具の保管に向けられた工具
マガジンに小型工具を保管する際に発生するこの工具マ
ガジンの保管スペースの非能率的使用に対しては本発明
以前にはなんらの解決が得られていなかった。

従って、本発明の目的とする所は工作機械用の自動工具
交換装置に関連して使用される改良型の工具保管装置を
得ることにある。

本発明の他の１つの目的とは、工作機械用の自動工具交
換装置に使用する従来の工具保管装置に比べてより能率
的でありかついちぢるしく増加した工具保管能力を有す
るような工作機械用自動工具交換装置に使用する工具保
管装置を得ることである。

本発明の更に他の目的とする所は、従来の工具保管装置
におけるよりもいちぢるしく向上したスペース利用度な
らびに一定のサイズの工具保管設備に対するいちぢるし
く増加した工具保管能力を有し、さまざまな外周直径寸
法のシャンクをもつ工具を保管するように適合された工
作機械用自動工具交換装置と共に使用する工具保管装置
を得ることにある。

本発明の更に別の目的とは、工作機械用自動工具交換装
置と共に使用するための工具保管装置にして、所定のシ
ャンク寸法又は形状をもつ工具を受けるように寸法のき
められた工具ソケットを有する主工具保管マガジンと、
上記所定寸法又は形状のシャンクを有し主工具保管マガ
ジン内に保管できるような補助工具保管マガジンを包含
し、更に、補助工具保管マガジンは、上記所定寸法又は
形状とは異なる寸法又は形状をもつシャンクの工具を受
けるよう寸法のきめられたソケットを有するような工具
保管装置を得ることである。

本発明の更に他の目的とする所は、工作機械に使用する
異なったシャンク寸法の工具を保管移送するための改良
型の方法を得ることにある。

これら諸口的の達成のため本発明によれば、所定サイズ
の工具シャンクを受けるソケットをもつ動力駆動による
回転スピンドルを有する様式の工作機械に使用される工
具保管兼工具交換装置が得られ、工具保管装置は、夫々
前記所定サイズのシャンクを有する複数個の工具部材を
受入れかつこれを保管するための主工具保管マガジンを
含み、該主工具保管マガジンは前記サイズのシャンクを
有する工具を夫々受入れるような寸法の複数個の工具受
入れソケットを有しており、更に前記装置は、所定の工
具受入れソケットを第１工具移送点に置かせるよう前記
主工具保管マガジンを移動させる装置と、複数本の工具
を受入れかつ保管するための補助工具保管マガジンを包
含し、該補助工具保管マガジンは前記所定サイズのシャ
ンクを有しこれにより前記補助工具保管マガジンは前記
主工具保管マガジンのソケット内に保管せられ、更に、
前記装置には、前記補助工具保管マガジンを前記主工具
保管マガジンから前記主工具保管マガジンと前記スピン
ドルとの中間にある工具移送ステーションに移送するた
めの装置と、前記補助工具保管マガジンを前記工具移送
ステーションにおいて割り出ししそれにより前記補助工
具保管マガジンにより保管される所定の工具を前記工具
移送ステーションの第２工具移送点に置く装置と、前記
所定の工具を前記補助工具保管マガジンから前記スピン
ドルに移送するための第２工具移送装置が包含される。

補助工具保管マガジンには保管すべき工具を受入れるた
めのソケットが設けられており、ソケットは前記所定サ
イズと異なったサイズのシャンクをもつ工具を受入れる
ような寸法になっている。

スピンドルには異なったサイズのシャンクを有する工具
を受入れるアダプターが設けられている。

アダプター自体は前記所定サイズのシャンクを有し、こ
れによりアダプターは主工具保管マガジン内に保管がで
き、更にアダプターは工作機械スピンドルのソケットに
より受入れられる。

本発明のその他の目的ならびに利点については添付図面
参照の上明白にされる。

図面特に本装置の全般構成を示した第１図および第２図
において、１０に一括して示した水平マシンセンターが
第１図では正面図、第２図では平面図で示され、このマ
シンセンターには本発明の自動工具交換装置および工具
保管装置が設けられている。

マシンセンターにはベッド５０があり、このベッド上に
サドル５２がＸ軸つェー５４（第２図参照）上に滑動で
きるよう取付けられている。

サドル５２はラック・ピニオン駆動装置によリウエー５
４にそって駆動され、ラック・ピニオン装置はベッド５
０上のラック５６（第２図参照）と、普通の減速ギヤボ
ックス６２を介しサーボモータ６０により駆動されるサ
ドル５２上の２つのピニオン５８とより成っている。

モータ６０は普通の数値制御のＸ軸サーボ系（図示省略
）により選択的に附勢されサドル５２をＸ軸にそった任
意所要の位置に移動する。

１対の可撓性金属被覆シート５３がサドル５２の両側縁
とベッド５０の両端に取付けた対応する１対の保管ロー
ラ５５との間に結合されている。

被覆シート５３は両方とも比較的幅のせまい相互錠止め
した金属スレート５７（第２図参照）で作られ、夫々の
ローラ５５上に簡単に巻き上げられる。

両方のローラ５５はモータ５９（第１図参照）によりサ
ドル５２から離れる方向にねじりをかけられ引張られて
おり、被覆シート５３に常時張力を維持させ夫々の被覆
シート５３の方にサドル５２が動く時そのシートは自動
的に巻き上がり他力反対の被覆シート５３は対応するモ
ータ５９の力に抗してそのローラ５５より離れるように
引張られるように構成されている。

被覆シート５３により、サドル５２で被覆されないＸ軸
つェー５４の部分が保護される。

水平面上に横たわる１組のＺ軸つェー６４がサドル５２
の頂部上Ｘ軸つェー５４に直角に形成されている。

直立柱６６がＺ軸つェー６４上に滑動できるよう取付け
られ、サーボモータ６８（第２図参照）駆動による普通
のボールねじ駆動装置（図示省略）により駆動される。

モータ６８は普通の数値制御ｌこよるＺ軸サーボ系（図
示省略）により選択的に附勢され直立柱６６をＺ軸にそ
った任意所要の位置に移動する。

１組の垂直Ｙ軸つェー７ｕが直立柱６６上でＸ軸つェー
５４とＺ軸つェー６４の両者に垂直に形成されている。

スピンドルヘッド７２がＹ軸つェー７０上に滑動できる
よう取付けられ、サーボモータ７４（第２図参照）で動
かされる普通のボールねじ駆動装置（図示省略）により
駆動される。

モータ７４は普通の数値制御によるＹ軸サーボ系（図示
省略）により選択的に附勢されスピンドルヘッド７２を
Ｙ軸にそった任意所要の位置に移動させる。

油圧作動式の釣合おもり装置がスピンドルヘッド７２に
結合されており、スピンドルヘッド７２の重量をボール
ねじ駆動装置にかからないようこれを吸収する。

釣合おもり装置は、２つの油圧ピストン・シリンダ機構
７６（第１図参照）と、夫夫の油圧ピストン・シリンダ
機構Ｔ６とスピンドルヘッド７２との間に結合される２
本のケーブル７８と、このケーブル７８を案内するプー
リ８０を含む。

油圧ピストン・シリンダ機構１６によりスピンドルヘッ
ド７２の重さにはゾ等しくこれに反対する方向の張力が
ケーブル７８にががりこのスピンドルヘッドの重量をボ
ールねじ駆動装置にかからないようこれを吸収する。

以上述べた所の全般的構成配置は、既述の１９７８年１
０月２５日出願の米国特許出願第９５４．４３８号に図
示記載せるものとはゾ同じである。

スピンドル８２はスピンドルヘッド７２に回転できるよ
うに取付けられ、追って詳しく説明するように、特定の
所定形状、サイズ、又は直径（以下本文および特許請求
の範囲では「上記所定のサイズ」と呼ぶ）のシャンク例
えば１０．１６Ｃｒｒｔ（４インチ）径などの如きシャ
ンクをもつ「大型」工具を受けるような大きさにきめら
れている。

本文および特許請求の範囲に使用される「大型」なる用
語は下記のいづれか１つを表わすものである。

（１）前記所定サイズのシャンクを有する単一工具。

（２）前記所定サイズのシャンクを有する多軸工具ヘッ
ド、即ち例えば既述の１９７８年１０月２５日出願の米
国特許出願第９５４，４３８号の第３３図で示されたよ
うに多軸工具ヘッドにより保持されるギヤ装置により同
時駆動される複数本の工具を保持する多軸工具ヘッド。

（３）前記所定サイズと異なったシャンクサイズをもつ
工具を保持するための内臓式１具保持機構を有する本発
明に係るアダプター装置。

例えば、アダプター装置で支持される工具は＃５０テー
パシャンクの工具であることがある。

アダプター装置自体は前記所定サイズのシャンクを有し
、スピンドル上にこれと共に回転できるよう取付けられ
ている。

（４）複数本（例えば６本）の工具を支持するための割
出しキャリヤー又は補助工具保管マガジン。

割出しキャリヤーは前記所定サイズのシャンクを有し、
これによりキャリヤーは主工具保管マガジンのソケット
内に保管できる。

特定の割出しロータリキャリヤーにより支持される工具
は前記所定サイズと異なつよシャンクサイズを有し、例
えば＃５０テーパシャンクの工具などである。

この場合、工具操作作業はいづれ述べるモードＨの作業
に従って実施される。

特記すべき点として、主工具保管マガジン９０は上述の
「大型」工具のすべてを保管し、主工具保管マガジン９
０の工具受入れソケット１００は本文ですでに定義した
１大型」工具すべてのシャンクを受入れる大きさになっ
ており、更に、９０゜傾斜装置のソケットおよび工作機
械スピンドルのソケットも又「大型」工具のすべてのシ
ャンクを受入れるよう寸法がきめられており、スピンド
ル８２のための適当なサイズのシャンクを有するも必シ
てスピンドルに送られることの無い所の割出しキャリヤ
ー４００は例外であると云うことがあげられる。

同様に又、本文および特許請求の範囲に記載の「大型」
工具又は「小型」工具のいづれの場合においても「工具
」なる用語は工作物を加工する工具要素および主工具保
管マガジンのソケットや傾斜装置のソケット、スピンド
ルのソケット（すべて１大型」工具の場合）又は補助マ
ガジンのソケットの１つ（「小型」工具の場合）、もし
くはアダプターのソケット（同様に１小型」工具の場合
）に受入れられる工具シャンクを現金するものである。

工具のすべては「大型」又は「小型」を問わず適当な工
具交換アーム組立体により把握されるようになった溝つ
きフランジを含んでいる。

スピンドル８２は１組の普通の速度変換ギヤ（図示省略
）を介してスピンドルモータ８４（第２図参照）により
回転駆動されたスピンドル８２を所定速度で所定方向に
回転させベッド５０の前方に位置する普通の工作テーブ
ル８８上にある工作物８６を機械加工する。

工作テーブル８８の詳細についてはこれは本発明の自動
工具交換装置とは係り無いので省略する。

本発明の自動工具交換装置は下記をｍ３する。

（Ａ） 既述で定義した複数本の「大型」工具を保管
するようになった２重デツキの主工具保管マガジン９０
で、保管される「工具」は夫々 １０．１６６ＩｆＬ（４インチ）径の円筒形シャンクな
どのような前記所定サイズ又は直径のシャンクをもつ。

主工具保管マガジン９０には、前に定義した「大型」工
具のいづれかのシャンクを入れるよう大きさの定められ
た工具受入れソケット１００かある。

主工具保管マガジン９０のソケット１００１こ入るよう
ｔこなった「工具」の１つは複数本の「小型」工具６０
０（＃５０テーパシャンクの工具など）を支持する割出
し式キャリヤー又は補助工具保管マガジン４００である
から、主工具保管マガジン９０は又「大型」工具のみな
らず「小型」工具をも保管する働きをすることになる。

何故なれば、夫々の割出し式キャリヤー又は補助工具保
管マガジン４００は。

主工具マガジン９０に保管される時「小型」工具の組み
合わせが与えられ、いろいろの補助工具保管マガジン４
００はいろいろの組合わせになる「小型」工具を保持す
るのである。

（Ｂ） 前記所定サイズ又は直径のシャンクをもつ定
。

義ずみの「大型」工具のいづれでも受入れるようになっ
ている所の９２に一括指示した傾斜装置。

この傾斜装置９２は、主工具保管マガジン９０から工具
を受ける垂直位置よりスピンドル８２に工具を移送すべ
く適当な平面におかれる・スピンドル８２の軸線に平行
な水平位置に傾けるよう枢着されている。

傾斜装置９２は又水平位置より垂直位置に戻るよう傾け
るようにもなっている。

傾斜装置は割出し式キャリヤー又は補助工具保管マガジ
ン４００を受入れるようになっている。

割出し式キャリヤー４００は、傾斜装置の一部を形成す
るソケットに受入れられる前記所定サイズ又は直径のシ
ャンクをもっている。

駆動装置が設けられ傾斜装置のソケットとソケット内に
取付けた割出し式キャリヤーを回転割出しを行い、これ
により割出し式キャリヤー上の工具の内所定の１つを工
作機械のスピンドルに移すべくピック・アップステーシ
ョン又は工具移送点Ｉこ位置ぎめする。

（Ｑ 前記（１） 、 （２） 、 （３）および（４
）に示した定義ずみの１工具」即ち単一工具、多軸工具
バッド、アダプター装置ならびに割出し式小型工具キャ
リヤー又は補助工具保管マガジン、これらすべては前記
所定直径のシャンクをもつものであるか、これらの工具
を主工具保管マガジン９０と傾斜装置９２との間に移送
するようになった第１工具交換アーム組立体９４゜ （ロ 一括して９６に示し１対の別々に作動する工具交
換アーム組立体９６Ａと９６Ｂよりなる第２工具交換ア
ーム組立体、工具交換アーム組立体９６Ａは、前述（１
） 、 （２）および（３）に示した「工具」即ち単一
工具、多軸工具ヘッド又はアダプター装置、これらはす
べて前記所定直径のシャンクをもつが、これらの内の任
意の１つを傾斜装置９２よりスピンドル８２に移送でき
るようになっている。

工具交換組立体９６Ｂは、＃５０テーパシャンクの工具
などのような小直径工具を割出し式キャリヤー又は補助
工具保管マガジン４００とスピンドル８２内に取付けた
アダプター装置５００との間で相互交換するようになっ
ている。

主工具保管マガジン９０は工具ソケット１００の２本の
エンドレスチェーン９８（第２図参照）を支持する２重
デツキ構造である。

第３Ａ図にもつとも良く見られるように、エンドレスチ
ェーン９８の工具ソケット１００は夫々中心ボア１０４
をもつ中空の円筒形ボデー１０２を有し、ボア１０４は
例えば１０． ｌ ６ｃｒｒＬ（４インチ）直径のスト
レートシャンクなどの如き前記所定直径のシャンクをも
つ既述タイプの「大型」工具を入れるようなサイズをも
っている。

フランジ１０６が各工具ソケ゛ット１００のボデー１０
２の頂部に形成され、ソケット１００のボア１０４に受
入れられる円筒形シャンクをもつ大型工具のフランジ１
０８を支持する。

第２図および第３図に見られるように、エンドレスチェ
ーン９８は夫々普通のスプロケットにより対応するＬ字
型通路にそって案内され駆動され、スプロケットにはピ
ニオンギヤ係合駆動スプロケット１２８を介してサーボ
モータにより駆動される駆動スプロケット１２８（第２
図、３図参照）が含まれる。

遊びスプロケツＮ３６（第２図、３図参照）により工具
ソケット１００の間隔に相当する角度だけ円周上互いに
へだてられた複数片の角度間隔をおいたストップ耳たぶ
片が保持されている。

適当な近接スイッチがこの遊びスプロケット１３６で保
持されたストップ耳たび片の通路内におかれ、スプロケ
ットで保持された耳たぶ片の１つが通過するたびに出力
信号を発信し近接スイッチを通る工具ソケットをカウン
トし従って所定の所望工具ソケットが工具ソケットに入
れられる工具を移送又は受入れる位置に伺時くるかを決
める。

所要の工具ソケット１００が工具受は渡しのための所定
の必要位置にある時、工具支持エンドレスチェーンのた
めの駆動モータは停止し、適宜装置、これは本発明を構
成するものではないがこの装置を設けることにより所望
の工具ソケット１００が工具移送点４７８において適当
に位置ぎめされ整列され工具ソケット内に支持された工
具又は他の装置を移送又は受入れる。

第３図は工具保管マガジン９０のための支持構造を示す
。

第３図の右側の工具保管マガジン９０の後方部分がベー
ス１６６に軸承されたローラ 。

１６４により固定レール１６２上に回転走行できるよう
に支持されている。

ベース１６６は工具保管マガジン９０の下部デツキの下
部プレート１３０に取付けられている。

１群の間隔をおいた支柱１６８が工具保管マガジン９０
の下部デツキ。

の下部プレート１３０と上部デツキの下部デツキ１３２
の間に延びている。

工具保管マガジン９０の前方部分は、Ｘ軸ベッド５０の
隣接部分より延びるベース１７０上に滑動できるよう支
持されている（第１図参照）。

ベースプレート１７２がす・ドル５２の隣接端に取付け
られベース１７０上を滑動する。

工具マガジン９０の前方部分はベースプレート１７２に
より支持されており従ってサドル５２と一諸にＸ軸ベッ
ド５０およびベース１７０上を移動する。

又、ベースプレート１７２は工具交換アーム９４，９６
Ａおよび９６Ｂと傾斜装置９２を支持している（第２図
参照）。

直立柱６６、工具保管マガジン９０、工具交換アーム組
立体９４．９６Ａと９６Ｂならびに傾斜装置９２はすべ
てサドル５２と一体になって動く。

第２図において、９４に一括指示した第１工具交換アー
ム組立体により、前に定義した「大型」工具（例えば１
０．１６ＣＩｒＬ（４インチ）直径の円筒； 形シャン
ク工具など）が主工具保管マガジン９０より傾斜装置９
２に移される。

傾斜装置９２は第１工具交換アーム組立体９４から工具
を受取る時ピストン・シリンダ機構３９０を伸展位置に
した状態で第１６図に示す位置におかれる。

第４図ならびに第５図において、第１工具交換アーム組
立体９４には垂直軸線１７８の周りに回転できるようベ
ース１７６上に回転可能に取付けた工具グリッパ−アー
ム１７４が含まれる。

工具グリッパ−アーム１７４は第４図の破線１７４Ａで
示した前方位置から同じく第４図の実線１７４Ｂで示し
た中央位置、更に破線１１４Ｃで示した後方位置に回転
可能である。

後方位置において、工具グリッパ−アーム１７４は工具
保管マガジン９０から工具をとり上げる。

中央位置で工具は傾斜装置９２におかれる。

前方位置では工具クリッパーアーム１７４は傾斜装置９
２より外れそのため傾斜装置は前方に傾くことができる
。

このサイクルの戻り部分において、工具グリッパ−アー
ム１７４は中央位置にある傾斜装置９２から工具を取上
げそれを後方位置の工具保管マガジン９０に移す。

工具グリッパ−アーム１７４は、ベヤリング１８８でベ
ース１７６上のブラケット１８６に回転可能に取付けた
垂直軸１８４（第５図）に堅く取付けられている。

水平ブラケット１９０がベヤリング１９２により軸１８
４に回転できるように取付けられ、油圧ピストン・シリ
ンダ機構１９４により動かされ（第４図参照）この機構
は引込み位置においてアーム１７４をその前方位置に動
かし、更にその伸展位置ではアーム１１４をその前方位
置から中央位置に移動させる。

油圧ピストン・シリンダ機構１９４のピストンロッド１
９５は枢着コネクター１９６によりブラケット１９０に
接続されている。

油圧ピストン・シリンダ機構１９４の他端はベース１７
６上のブラケット１９８に枢着されている。

ブラケット２００（第５図）が小ねじ２０３によりブラ
ケット１９０の突起部２０１に取付けられている。

ブラケット２００により、ブラケット１９０と２００と
の間にトラニオン２０４で枢動結合されたもう１つの油
圧ピストン・シリンダ機構２０２に対する枢動装着が得
られる（第９図）。

油圧ピストン・シリンダ機構２０２のピストンロッド２
０６（第９図）は枢着コネクター２１０により工具グリ
ッパ−アーム１７４上のブラケット２０８（第５図月と
枢着されている。

油圧ピストン・シリンダ機構２０２は伸びるとアーム１
７４をその中央位置１７４Ｂ（第４図）から第４図の破
線１７４Ｃに示された後方位置に動かす。

油圧ピストン・シリンダ機構２０２が引込んだ時には、
アーム１７４をその後方位置１７４Ｃから第４図の実線
位置１７４Ｂに示す中央位置に動かす。

１対のカム作動式リミットスイッチ２１２と２１４（第
５図および第９図）によりアーム１７４が前方位置、中
央位置又は後方位置にある時が指示される。

リミットスイッチ２１２はカム２１６により作動されリ
ミットスイッチ２１４はカム２１８により作動する。

カム２１６と２１８の両者は軸１８４に取付けた軸２１
９上に装着されている。

半円形グリッパ−空洞２２０（第４図）がアーム１７４
の端部に形成されている。

１対のローラ２２２と可動性あご部材２２４がアーム１
７４上に動けるよう取付けられ、工具の夫々に設けられ
た溝つきフランジを把握し工具を移送のためアーム１７
４内にしつかり保持する位置にグリッパ−空洞２２０の
周りにおかれている。

可動性のあご部材２２４はアーム１７４内の細溝２２６
を第４図の伸びた位置とあご部材２２４がすっかり細溝
２２６内に引込んだ後退位置（図示省略）との間にわた
り滑動する。

あご部材２２４は、スライド２３０を細溝２３１内（第
６図）であご部材に対して斜めに動かす油圧ピストン・
シリンダ機構２２８により伸び位置と引込み位置との間
を前後に移動する。

スライド２３０には、スライド２３０の縁に４５°の角
度αで延びあご２２４のカム細溝２３４に滑動係合する
隆起カム部分２３２がある。

カム溝２３４はあご部材２２４の縁部に対し４５°の同
じ角度αで延びスライド２３０の隆起カム部分２３２と
交差しあご部材２２４を伸び位置と引込み位置との間に
動かす。

油圧ピストン・シリンダ機構２２８が伸びた時、あご部
材２２４は引込み、油圧ピストン・シリンダ機構２２８
が引込んだ時は第６図に示すようあご部材２２４が伸び
る。

カム部分２３２の先端２３６（第６図）と細溝２３４の
隣接部分はスライド２３０の縁に対し小さな角度βをな
し油圧ピストン・シリンダ機構・ ２２８の後退ストロ
ークの終りで減速された動きを与え工具をグリッパ−あ
ご空洞２２０内に錠止めする。

縁部２３６にそうカム部分２３２の動きは、あご部材２
２４がその内部にある工具に十分な圧力をかけ油圧ピス
トン・シリンダ機構２２８の引込み力に対抗作用する迄
続く。

第５図、７図および第８図において、工具グリッパ−ア
ーム１７４にある細溝２２６の底部は小ねじ２４０でグ
リッパ−アーム１７４に取付けられたカバープレート２
３８により閉ざされている。

細溝２３１の端部は小ねじ２４４でグリッパ−アーム１
７４に取付けられたカバープレート２４２（第７図）に
より閉ざされている。

リミットスイッチ２４６（第５図および第８図）が小ね
じ２４８によりカバープレート２３８の底部上に取付け
られている。

ばね負荷によるプランジャー２５０（第８図）がグリッ
パ−あご２２４の底に押しつけられグリッパ−あご２２
４が引込んだ時スイッチ２４６を作動させる。

工具グリッパ−ベース１７６が直立部材２５２上に上下
に動けるよう滑動装着されている（第４図、１０図およ
び第１１図参照）。

１組の垂直ウェー２５４（第４．９．１１図参照）が直
立部材２５２上に形成され工具グリッパ−ベース１７６
の上下運動を案内する。

ベース１７６には２種の上下運動が要求される。

第１は工具を工具グリッパ−アーム１７４が整列する工
具保管ソケット１００から持ち上げる短かい上昇運動な
らびに工具を工具保管ソケット１００に下げる補足的な
短かい下降運動である。

第２．の垂直運動は工具グリッパ−アーム１７４を工具
保管マガジン９０からその上部デツキに持ち上げる長い
上昇運動ならびに工具グリッパ−アーム１７４を頂部デ
ツキから下部デツキに下げる補足的な下降運動である。

これら２種類の動きは２つの油圧ピストン・シリング機
構２５６と２５８（第１０図参照月こより得られ油圧機
構は直列に接続されており、長い方のシリンダ２５８の
ベースは短かいピストン・シリンダ機構２５６のピスト
ンロッドの端部に接続しこれにより支持されている。

長い方のピストン・シリンダ機構２５８のピストンロッ
ド２６０の端部は小ねじ２６４（第９図ならびに第１０
図）により工具グリッパ−ベース１７６の頂部上のブラ
ケット２６２に取付けられている。

第１０図ならびに第１１図は長い方のピストン・シリン
ダ機構２５８がすっかり伸び切った位置にそして短かい
方のピストン・シリンダ機構２５６を完全に引込んだ位
置におかれている所を示す。

これにより、工具クリッパーアーム１７４は工具保管マ
ガジン９０の上部デツキから取上げる。

工具がグリッパ−アーム１７４により把握された後ピス
トン・シリンダ機構２５６の伸びによりソケット１００
より持ち上げられる。

次に、工具グリッパ−アーム１７４が工具保管マガジン
９０をよけて揺動した後、両方のピストン・シリンダ機
構２５６と２５８は引込み工具を傾斜装置９２内におと
す。

両方のピストン・シリンダ機構２５６と２５８を引込ま
せた状態で工具グリッパ−アーム１７４は工具を工具保
管マガジン９０の下部デツキ内に把握するような垂直位
置にきめられる。

そこで、。ピストン・シリンダ機構２５６の伸びにより
把握工具はソケット１００の外部に持上げられる。

次に、工具グリッパ−アーム１７４は傾斜装置９２上を
揺動しく第２図参照）、ピストン・シリンダ機構２５６
は引込み工具を傾斜装置９２内に落下。

する。

４個のリミットスイッチ２６６．２６８゜２７０および
２７２（第１１図参照）が直立部材２５２上に取付けら
れ、工具グリッパ−ベース１７６の隣接縁と相互作用し
ベース１７６が随時。

４つの可能な垂直位置のいづれの位置におかれているか
を示す。

・第４図から第１１図まで関連して以上説明した工具交
換アーム組立体９４および関連せる構造は前述の１９７
８年１０月２５日出願の米国特許用・願第９５４，４３
８号の第１０図から第１７図に関して言臓せるものとは
ゾ同じである。

第１２．１３．１４図は、第１工具交換アーム組立体９
４から前に定義したタイプの「大型」工具を受入れるよ
うになった傾斜装置９２の詳細を示す。

主工具保管マガジン９０に保管される際および第１工具
交換アーム組立体９４に受けとられた状態における移送
中の工具のシャンクは垂直位置を保つ。

移送された工具を工具交換アーム組立体９４から受取っ
た後、傾斜装置９２により工具を９０°の角度だけ傾け
これにより工具のシャンクは工作機械の回転スピンドル
８２と同一の水平面におかれる。

１ 傾斜装置９２にはアーム２７６を枢着させたハウ
ジング２７４があり、アームはトラニオン２８０により
１対の直立状の三角形側部材２７８に枢着している。

三角形側部材２７８はベースプレート２８２にボルト接
続されている。

ハウジング２７４は第１２図の実線に示す垂直位置から
第１２図の破線の水平位置にと２つの油圧ピストン・シ
リンダ機構２８４の伸び縮みにより傾動でき、ピストン
・シリンダ機構はその１端をベースプレート２３２に枢
着し他端をハウジング２７４に枢着している。

ハウジング２７４内にはソケット２９０に一括指示した
コツプ状ソケットがおかれている。

ソケット２９０の中空内部ｔこははゾ中空の円筒形状を
したコレットクランプ２９２がおかれている。

このクランプ２９２に、軸２９６に固定又はなんらかな
方法で固着されたベース部分２９４が堅く固定ぐれたり
又は一体に形成されている。

軸２９６はソケット２９０のベース部分３０２にある通
路２９９を下方に通り、軸２９６はベース部分３０２の
下方を通りその下方部分には肩部３０４が設けられてお
り、その肩の上には軸２９６を下方に押しやリコレット
クランプ２９２をクランプ位置に動かす多数片のサラば
ね３０６が着座している。

短かい油圧ピストン・シリンダ機構３０８がハウジング
２７４の下端に取付けられ、コレットクランプ２９２で
保持した軸２９６の下端の下方に横たわるもこれに確実
には接続されていない。

油圧ピストン・シリンダ機構３０８が作動しピストンロ
ッド３１０を伸びた位置に動かした時、ピストンロッド
３１０はコレット機構の軸２９６の下端に衝接しコレッ
トクランプ２９２をベレビレばね３０６の力にさからっ
てクランプされない位置を動かす。

コレットクランプ２９２はソケット２９０で受けられる
「大型」工具の任意のものの円筒形シャンクをクランプ
する働きを行う。

第１２図には、割出し式キャリヤー又は補助工具保管マ
ガジン４００のシャンク４０２が傾斜装置９２のソケッ
ト２９０内に取付けである所が示されている。

キャリヤー４００には、工具交換アーム組立体９６Ｂに
よりスピンドル８２上のアダプター５００に移送される
ようになった１本１本６００に一括指示した例えば６本
と言ったような多数本の小型工具を受入れるための多数
個の角度状に間隔をおいたソケットが設けられている。

アダプター５００には後段で詳述するように内臓式の小
型工具保持機構が設けられている。

しかしながら、傾斜装置９２のソケット２９０は又前に
定義したその他「大型」工具の任意のもののシャンクを
受入れることができ、既述の１９７８年１０月２５日出
願の米国特許出願第９５４，４３８号の第３９図に示し
たタイプの工具などの如き単一工具のシャンクか、上記
米国特願第９５４，４３８号の第３３図ｔこ示したよう
な多軸工具ヘッドのシャンク、更にスピンドル８２内に
単一の１小型」工具６００を保持するためのアダプター
５００（第２２図）のシャンクのいづれかを有するもの
である。

傾斜装置９２のフランジ部材３１２は円筒形ソケット部
材２９０の上端に固着されており、３１４に一括指示し
たゼノバ歯車駆動機構の被駆動部材３１６がフランジ３
１２に固定又はその一部を形成している。

フランジ３１２の下面は傾斜装置９２の外方ケーシング
又はハウジング２７４の上端上に当接している。

ゼノバ駆動機構の駆動部材３１５はゼノバ被駆動部材３
１６を駆動する。

ゼノバ駆動部材３１５は単一の回転モータ３１８により
回転される。

モータ３１８は任意の適当な動力装置により作動され例
えば電気又は油圧により動かされる。

ゼノバ機構はそれ自体周知のものである。

第１４図にもつとも明瞭に見られる如く、ゼノバ機構の
駆動部材３１５にはゼノバ被駆動部材３１６の外周にお
ける角度間隔のある細溝３３２に係合するピン部材３２
０が設けられており、これにより駆動部材３１５の１回
転が被駆動部材３１６従って割出し式キャリヤー又は補
助工具保管マガジン４００を１つの角度段階だけ割出し
する。

従って、若し割出しキャリヤー又は補助工具保管マガジ
ン４００が６本の角度状ｌこへだてられた「小型」工具
を支持して有しており、又、若しゼノバ被駆動部材３１
６にゼノバ駆動部材３１５のピン３２０の係合する同じ
数の細溝が設けられると、ゼノバ駆動部材３１５の各回
転により補助工具保管マガジン４００が１つの角度段階
だけ割出しし所定の所望小型回転工具６００を工具スピ
ンドル８２のアダプター５００に移送するための適正位
置に割出しすることが理解される。

後述するように、工具交換作業の「モードＩ」実施中ロ
ータリキャリヤー４００が傾斜装置９２上に取付けてな
い時ゼノバ機構３１４は使用されずモータ３１８は停止
する。

モード１の作動中、ゼノバ駆動部材３１５は、このゼノ
バ駆動部材３１５の縁部３１５Ａがゼノバ被駆動部材３
１６の縁部３１６Ａに係合する「駐車」位置に止まりゼ
ノバ被駆動部材３１６の固定する回転ソケット部材２９
０を安定させかつこの作業モード中ソケット部材２９０
の回転その他の動きを阻止する。

第１．２，１５．１６，１７．１８および第２１図にも
つとも明らかに見られる如く、夫々９６Ａおよび９６Ｂ
に一括指示された２つの工具交換アーム組立体が設けら
れ９０°傾斜装置９２と工作機械スピンドル８２との間
における工具の交換を行う。

工具交換アーム組立体９６Ａは傾斜装置９２とスピンド
ル８２との間ｌこおける大径シャンクの工具を移送する
働きを行う。

工具移送アーム組立体９６Ｂはモード■の作業にのみ使
用され、割出し式キャリヤー又は傾斜装置９２に取付け
た補助工具保管マガジン４００とスピンドル８２で保持
したアダプター５００との間で小径工具の受取りおよび
保持のため＃５０テーパシャンクの工具などのような小
径シャンクの工具を移送する働きを行う。

第１７．１８図および２１図にもつとも明らかに示され
るように、工具移送アーム組立体９６Ａと９６Ｂは夫々
同軸状のシャツｌ−３５１，３５３に取付は固定され、
夫々のシャフトのいかなる軸方向又は回転運動によって
も対応する工具移送アーム組立体９６Ａ又は９６Ｂの同
じ動きを引き起こす。

シャフト３５１は外方シャフトであり内力シャフト３５
３の周りに同軸状におかれている。

外方シャフト３５１と内方シャフト３５３は互いに別々
に回転が可能である。

２本の同軸状シャフト３５１と３５３は普通の装置（図
示省略）により直立部材３５５に回転できるように取付
けられており、両方のシャフトはその共通の長手方向軸
線に沿い一体に滑動し両方の工具移送アーム組立体９６
Ａと９６Ｂを第２１図の実線に示した後方位置と同図の
破線に示した前方位置との間に移動させることができる
。

第２１図１ごもっとも明らかに見られるように、この２
つの工具移送アーム組立体９６Ａおよび９６Ｂはその共
通の長手方向軸線にそい短かい距離だけ互いに軸方向に
移動される。

外方シャフト３５１の外周には３５７に細溝が形成され
ヨーク３６１に取付けた１対のローラ３５８を受けてい
る（第２１図）。

ヨーク３６１は、ヨーク３６１にピストンロッド３６５
を堅く取付けた油圧ピストン・シリンダ機構３６３Ｆこ
より軸方向に前後移動する（第２１図で右および左に）
。

ヨーク３６１のいかなる軸方向の動きも外方および内方
シャフト３５Ｌ３５３の対応する移動をもたらす。

この同軸状のシャフト３５１と３５３の両方が必ず軸方
向に一体となって移動するために内方シャフト３５３の
右端（第２１図より見て）にスナップリング３５４を入
れた円周溝が設けられる。

スナップリング３５４は内方シャフト３５３の外周を越
えて突出し外方シャフト３５１の接触外端に取付けたリ
テーナ３５６で形成した溝内に受けられる。

この構成によりシャフト３５１と３５３とが軸方向に一
体に移動されしかもこれらのシャフトは互いに無関係に
角度回転できるようになっている。

ピストンロッド３６５が伸びると、工具移送アーム組立
体９６Ａと９６Ｂの両方を第２１図の破線に示す後方位
置に移動させる。

ピストンロッド３６５が引込むと、工具移送組立体９６
Ａ、９６Ｂの両方を第２１図の破線で示した前方位置に
動かす。

平歯車３６７（第２１図参照）が内方シャフト３５３の
後万端（第２１で右側）に近接してシャフト３５３に堅
く取付けられ同軸状シャフト３５１および３５３が後方
位置にある時ランク３６９に係合する。

ラック３６９は油圧ピストン・シリンダ機構３７１によ
り直線的に動かされ、この機構のピストンロッド３１３
はラック３６９に取付けられシリンダは直立部材３５５
上のブラケット３７４に取付けられている。

ラック３６９の全ストロークにより内方シャフト３５３
は９０゜回転され、工具移送アーム９６Ｂは第１６図の
垂直又は「駐車したＪ位置より第１図および第１５図に
示す水平作動位置に回転する。

工具移送アーム組立体９６Ｂの垂直位置は待機位置であ
り、その水平位置は工具ピックアップ位置又は寄託位置
である。

同様に、平歯車３７６が外方シャフト３５１に堅く取付
けられ、シャフト３５１が第２１図実線に示す後方位置
にある時ランク３７８に係合する。

ラック３１８は油圧ピストン・シリンダ機構３８０によ
り直線状に動かされ、この機構のピストンロッド３８２
はラック３７８に取付けられシリンダは直立部材３５５
上のブラケット３７４に取付けられている。

ピストン・シリンダ機構３８０およびラック３１８は、
ピストンロッド３８２のフルストロークの１／２により
外力シャフト３５１が９０°動かされ工具交換アーム組
立体９６Ａをその垂直位置（第１図および第１５図に示
す）から第１６図に示す水平位置に回転させるように大
きさが決められている。

工具交換アーム組立体の垂直位置は待機位置であり水平
位置ピックアップ位置又は寄託位置である。

第２１図の破線で示した外方シャフト３５１と工具交換
アーム組立体９６Ａがそれらの前方位置にある時、外方
シャフト３５１で保持した歯車３７６は第２ランク３８
４にそろう。

ピストン・シリンダ機構３８５のピストンロッド３８６
はラック３８４ｔζ取付けられ、ピストンロッド３８６
とラック３８４は、ピストンロッド３８６のフルストロ
ークにより外方シャフト３５１と工具交換アーム組立体
９６Ａが１８０°回転され工具交換アーム組立体９６Ａ
の両端を交換するように寸法が決められている。

この１８０°の回転は、第２１図の破線に示す前方位置
にシャフト３５１と工具交換アーム組立体９６Ａがある
時にのみ発生する。

シャフト３５１の軸方向前方位置においては、工具交換
アーム組立体９６Ａは工具交換アーム組立体９６Ａの１
端に接したスピンドル内にしろ又は工具交換アーム組立
体９６Ａの反対端に接する傾斜装置９２により保持され
るソケット内の保持ソケット内部に横たわらない。

内方シャフト３５３と工具交換又は移送アーム組立体９
６Ｂが第２１図の破線に示す前方位置におかれた時、内
方シャフト３５３により保持された歯車３６７はピスト
ン・シリンダ機構３８０のラック３１８と整列する。

ピストンロンド３８２がそのフルストロークに動くと内
方シャフト３５３ならびに工具交換アーム組立体９６Ｂ
を１８０°回転させその両端が前に工具交換アーム組立
体９６Ａに関して説明したのと同じ要領で入れ替わる。

工具交換アーム組立体９６Ａは工具グリッパ−アーム２
９８（第１９図ならびに第２０図）を有し、このアーム
は前述の１９７８年ｌＯ月２５日出願の米国特願第９５
４，４３８号の第２５図および第２６図に関して図示解
説した工具グリッパ−アーム２９８と同じである。

工具グリッパ−アーム２９８にはローラ３４８を入れる
工具グリッパ−空洞部３４４，３４６がある。

ローラ３４８は前に定義した「大型」工具のいづれかの
標準溝つきフランジにはまり込むよう大きさと位置が決
められている。

１対の回転工具グリッパ−あご３５０と３５２がグリッ
パ−空洞部３４４と３４６に近接してアーム２９８に回
転できるよう取付けられている。

「大型Ｊ工具上の溝つきフランジに入るような形状をし
た把握片３５４および３４６が夫々工具グリッパ−あご
３５０および３５２に設けられている。

グリッパ−あご３５０および３５２はねじりばね（図示
省略用こよりばね偏位されており把握片３５４および３
５６を夫夫工具空洞部３４４および３４６より離れる方
向に押しつける。

この把握片３５４および３５６が工具空洞部３４４およ
び３４６より離れる動きはグリッパ−あご３５０および
３５２の直線縁部３７０および３７２が夫々ストップピ
ン３６２および３６４に接触することにより制限される
。

第１９図に実線で示した開位置と破線で示したロック位
置を有するカム３６０がグリッパ−あご３５０と３５２
の間に回転できるよう取付けられている。

第２０図に示すロック位置では、両方のグリッパ−あご
３５０および３５２は夫々の工具空洞部３４４および３
４６の方に回転し工具把握片３５４および３５６を夫々
工具３６６および３６８の溝つきフランジ内に挿入する
。

第２０図に示す位置においては、両方の工具グリッパ−
あご３５０および３５２は、これらのあごの直線縁部３
７０および３７２に接触するカム３６０に示す位置にロ
ックされる。

これにより工具３６６および３６８が夫々工具空洞部３
４４および３４６にロックされる。

カム３６０はクランプ圧力を均等化するため横方向に浮
遊できるよう取付けられている。

工具３６６および３６８を解放するためにはカム３６０
を第２０図に示す位置より左回転方向に９０°回転させ
第１９図の実線に示す位置に戻す必要がある。

これにより、工具グリッパ−あご３５０および３５２は
第２０図で左回転方向に夫々の工具空洞部３４４および
３４６より離れるよう回転ができる。

第２０図ならびに２１図において、カム３６０は内方シ
ャフト３５３の中空内部を延びるシャフト３７５（第２
１図）に取付けられている。

シャフト３７５の後端（第２１図の右側）はオハイオ州
オールビルレのフロ・トルク（Ｆ １ｏ−Ｔｏｒｋ ）
社で製作されているような油圧ロークリアクチュエータ
３７７に接続している。

ロークリアクチュエータ３７７は電気信号に応答してシ
ャフト３７５を９０°だけ右回転又は左回転させる働き
を行う。

シャフト３７５の９０°回転により既述の如くカム３６
０はその開位置とロック位置との間で回転する。

第１９図の工具３６６はスピンドル８２内にあり、他方
工具３６８は傾斜装置９２内にある。

工具３６６と３６８を交換するため、直立部材６６、サ
ドル５２およびスピンドルヘッド７２は数値制御（Ｎ、
Ｃ，ン軸サーボ装置により第１図ならびに２図に示した
位置に動かされる。

次に、工具交換アーム２９８を第１図および第１９図に
示した位置より第２０図に示す位置へと９０°左回転さ
せる。

工具空洞部３４４および３４６が工具３６６および３６
８に近づくにつれ、工具はグリッパ−あご３５０および
３５２の平担縁３γ８および３８０に接触しこれらを回
転させグリッパ−片３５４および３５６を夫々の工具の
溝フランジにはめ込む。

次に、カム３６０を第２０図に示す位置に９０°左回転
させることによりグリッパ−片３５４および３５６が定
位置にロックされる。

グリッパ−あご３５０および３５２をゆるめるために、
カム３６０は第２０図で９０°右回転され、グリッパ−
あご３５０および３５２はねじりばね（図示省略）の力
を受は解除され工具３６６および３６８より離れるよう
に回転する。

工具交換アーム２９８の作動をアーム両端の工具に関し
て説明したが、アームのどちらかの側にある単一工具の
場合でも同様に作動する。

第１５図ならびに第１６図にもつとも明らかに見られる
ように、９０°傾斜装置９２は、第１゜２．１５および
１６図より見て右より左へ（又はその逆に）軸方向に滑
動できるよう取付けられている。

傾斜装置９２の軸方向調整動きの原動力は３９０に一括
指示せるピストン・シリンダ組立体により得られ、この
組立体は、固定構造部にその１端を適宜固定した油圧シ
リンダ３９２と、傾斜装置構造の一部を形成する部材３
９５に枢着せるピストンロッド３９４とを含む。

第１５図に示す位置ではピストンロッド３９４はシリン
ダ３９２内に引込められ滑動できるように取付けた傾斜
装置９２はその可能な走行通路の厳君極端におかれてい
る。

第１５図に示す傾斜装置９２の位置は補助工具保管マガ
ジン４００とスピンドル８２との間で１小型」工具を交
換する′工具交換アーム組立体９６Ｂの使用時における
傾斜装置の位置である。

傾斜装置９２とスピンドル８２との間で大型サイズシャ
ンクの工具を交換する工具交換アーム組立体９６Ａを使
用する時は、滑動式傾斜装置９２は第１６図の位置にお
かれる。

第１５図位置より第１６図位置又はその逆に移るに際し
、傾斜装置はロータリキャリヤー又は補助工具保管マガ
ジン４００の半径に等しい距離だけ動く。

ピストンロッド３９４の引込み位置に相当する第１５図
位置ならびにピストンロッド３９４の伸び位置に相当す
る第１６図位置より傾斜装置９２を移すことができるの
は、大径シャンク工具と小径シャンク工具を夫々交換す
る２つの選択的に作動できる工具移送アーム組立体９６
Ａと９６Ｂが第１５図および第１６図のＲに示した共通
回転軸を中心として枢動できるよう取付けられているか
らであり、この２つの工具交換アーム組立体９６Ａと９
６Ｂが夫々「大型」工具と「小型」工具の溝つきフラン
ジを把む適正位置におかれるためには、９０°傾斜装置
９２を上記の要領で動かす必要がある。

＃５０テーパシャンク工具などのような小型工具をスピ
ンドル８２と割出し式キャリヤー又は補助マガジシ４０
０の間で相互交換するための９６Ｂに一括指示せる工具
交換組立体は、１９７２年１２月５日口パート ケー
セジヴイツク（Ｒｏｂｅｒｔ Ｋ、 Ｓｅｄｇｗｉｃｋ
）その他に付与された米国特許第３７０４５１０号に示
す工具交換機構１７２に類似している。

この工具交換機構９６Ｂが先行公告に係る特許に示され
ているのでその詳細は本願においては図示又は解説する
必要はないものと信じる。

しかしながら、第２１図に示すように、シャフト３７５
にはその全長にわたり中空の軸方向通路が貫通して形成
されており、このシャフト３７５の中空通路をシャフト
３７９が延びその左端（第２１図に対して）にピニオン
（図示省略）が取付けられ工具交換組立体９６Ｂの一部
を構成するラックを動かしこれにより工具グリップ３９
６と３９７（第１５図）を作動させる。

第２２図には、工作機誠スピンドル８２に組立てた状態
のアダプタ一部材５００が示されている。

図示の如く、アダプター５００は小型工具６００を割出
し式キャリヤー又は補助工具保管マガジン４００より受
は入れる。

スピンドル組立体は回転スピンドル８２のための円筒形
の固定ハウジング５０２を含む。

スピンドルベヤリングリテーナ５０４がボルト５０６に
より固定スピンドルハウジング５０２に固定されている
。

ローラベヤリング組立体５０８が回転スピンドル８２と
固定ハウジング５０２との間におかれている。

スピンドル８２の外端又は左端にはコレット部材５１２
を受は入れるソケット５１０が設けられている。

スピンドル８２には正面プレート５１４がボルト部材（
図示省略）でスピンドルにボルト結合されて設けられて
いる。

正面プレート５１４は５１６に示すようにスピンドル８
２にキー止めされている。

スピンドル８２と正面プレート５１４の間におけるキー
５１６は、正面プレートをスピンドルに固定するボルト
に作用する剪断応力を除くことを目的としている。

キー５１６のもう一つの働きはスピンドルに固定したア
ダプタ一部材５００などの如き工具の適正配置を保証す
ることである。

スピンドル８２に受けられるその細工具の場合と同じよ
うにアダプター５００には大径シャンク例えば１０、１
６ｃＩｒＬ（４インチ）径シャンクが設けられている。

大径シャンク５１８がソケット５１０内のコレットによ
りスピンドル８２の左端に受は入れられる。

アダプター５００のシャンク５１８はボルト５２２によ
りアダプターボデー５２０に適宜固着される。

引張りロッド５２４がコレットと螺合している。

この引張り田ノド５２４は適当なピストン・シリンダ機
構（図示省略）により第２２図より見て右方に引張られ
ロッドに取付けたコレット部材５１２がスピンドル８２
に受けられたアダプタ一部材５００などのような工具の
シャンク５１８をしっかりと把握する。

コレット・５１２が移動してアダプターシャンク５１８
をクランプ把握すると、コレットはアダプターシャンク
を把握するだけではなくスピンドル８２の軸線に対しア
ダプターシャンクの中心ぎめをする。

上記の引張りロッド５２４の作用を補足するため、第２
引張りロッド又は工具保持ロッド５２６がアダプタ一部
材５２８にねじ止めされアダプターは工具シャンク５１
８に固着された第２アダプタ一部材５３０に螺合してい
る。

実際上、アダプター５３０は工具シャンク５１８の一部
である。

従って、工具保持引張りロッド５２６を右方（第２２図
より見て）に引張ることによりアダプター５００はスピ
ンドル８２の正面プレート５１４に対してしつかり押さ
えつけられる。

アダプター５００には円筒状通路５３２が貫通して設け
られ第２２図より見てこの通路の左端にはテーパアダプ
タ一部材５３４が位置し、この部材にはアダプター５０
０の前方端にボルト５３８で結合された外周フランジ５
３６が設けられている。

補助工具保管マガジン４００から受けた小型工具６００
がテーパアダプター５３４内に納まっている。

テーパシャンクの工具６００をテーパアダプター５３４
内に取付けるのに次の工程がともなう。

（１）油圧ピストン・シリンダ組立体５４０（第２２図
参照）を動かしそれまで外れていた迅速分離部材５４２
を結合させ固定供給源から通路５４４Ａ、５４４Ｂおよ
び５４４Ｃを通じてピストン部材５４６の背面に油圧流
体を流す。

ピストン部材５４６の背面に導かれた油又は他の油圧流
体によりサラばね５４８の偏位力に抗して第２２図より
見て左の力にピストン部材５４６が動く。

第２２図より見て左の方へこのピストン部材５４６の動
きによりコレットクランプ部材５５０がコレット５５２
をクランプしない位置に左方に移動する。

コレットクランプ５５０はピストン部材５４６に取付け
られこれと共に動く。

コレットクランプ５５０が上述の・如くピストン５４６
の動きにより左方クランプしない位置に移動し終わると
、可撓性のコレット部材５５２はコレットクランプ５５
０のくぼみ５５０Ａに半径方向外方に拡がる。

このようにコレット５５２がその開き位置に半径方向外
力に拡がった状態でテーパシャンクの工具６００はその
内端のくび６０２がコレット５５２ｆこ受は入れられる
までテーパアダプター５３４に挿入できる。

こうしてテーパシャンクの工具６００が定位置に取付け
られると、適当なバルブを開くことによりピストン部材
５４６背後の油圧流体が解放され油タンクに流入する。

次ニ、ベレビレばね５４８によりピストン部材５４６は
第２２図より見て右方にコレットクランプ部材５５０を
第２２図に示す位置に右方に引張り、コレットクランプ
５５０は工具保持コレット５５２にクランプ係合しこれ
によりテーパシャンクの工具６００をテーパアダプター
５３４内の定位置にしっかりと固定する。

上述の如く、油圧流体がピストン５４６にかかりコレッ
トクランプ５５０を動かしコレット５５２の開きを可能
ならしめテーパアダプター５３４内に挿入すべきテーパ
シャンク工具６００を受入れるかもしくは既にテーパア
ダプタ５３４内の定位置にあるテーパシャンク工具６０
０を外すことができる。

コレットクランプ５５０をクランプしない位置においた
状態でテーパアダプター５３４から一定のテーパシャン
ク工具６００を取外した後、コレット５５２がテーパア
ダプター５３４に挿入すべき次の「小型」工具を受けら
れるようクランプしない状態におかれるようピストン５
４６は油圧された状態を保つことができる。

以上説明した水平型のマシンセンターならびに工具交換
機構には下記に要約される２つの異なった作動モードが
ある。

モードＩ： この作動モードの場合、工作機械スピンドル８２により
使用される唯一の工具は主工具保管マガジン９０のソケ
ットサイズ、傾斜装置９２のソケットサイズならびにア
ダプター５００を使用しないスピンドル８２のソケット
サイズに相当する所定の直径又はサイズを有する「大型
」工具（初めに定義した如き）である。

モード■： この作動モードの場合、補助工具保管マガジン４００の
割出しロータリキャリヤー（第１２図から第１６図まで
参照）は傾斜装置９２上に取付けられ、補助工具保管マ
ガジン４００からの１小型」工具６００は工具交換組立
体９６Ｂにより工作機械スピンドル８２にあるアダプタ
ー５００に移送される。

モードＩによる例示的な工具交換サイクルについて下記
初期条件があるものとして次に説明する。

（Ａ） 前記所作径のシャンクをもつ工具／／６１が
スピンドル８２にクランプされ工作テーブル８８上の加
工品８６（第２図参照）を機械加工するのに使用される
。

（Ｂ） 工具／１６１のための空の工具ソケット１０
０が主工具保管マガジン９０の上部デツキ内の工具移送
位置におかれる。

（ｑ 次に使用すべき工具／１６２も又前記所定径のシ
ャンクを有し既知位置における主工具保管マガジン９０
の上部デツキにあるソケット１００内にある。

（口 傾斜装置９２は空であり第１６図に示す垂直位置
におかれる。

これは傾斜装置９２の標準位置である。

但し、後述するモードＨの作動時ロータリキャリヤー４
００とスピンドル８２との間で小型工具が相互交換され
る場合を除く。

（Ｄ 第１工具交換アーム組立体９４の工具交換アーム
１７４は主工具保管マガジン９０の下部デツキと反対の
中央位置におかれている。

（Ｆｌ 傾斜装置９２とスピンドル８２との間におけ
る工具交換アーム９６Ａは両端が空であり、垂直の後方
位置におかれている。

既述の初期条件においてモードＩによる工具交換サイク
ルは下記の如く進行する。

（１）工作物８６の機誠加工中、主工具保管マガジン９
０の上部デツキを駆動するモータが前進方向に附勢され
ソケット１００を第２図の点４７８に示す工具移送位置
を通過させる。

（２）遊びスプロケット１３６（第２図および第３図）
により保持される耳片がこの耳片の移動通路にそってお
かれた近接スイッチの上を通り過ぎ、普通のカウンター
でカウントされる回数により所望の工具／１６２を含む
工具ソケット１００の既知位置がいつ工具移送点４７８
にくるかその時が決められる。

（３）所望の工具／１６．２が工具移送点４７８にきた
時、主工具保管マガジン９０の上部デツキのための駆動
モータは停止され、所望の工具／Ｉ６２を含むソケット
１００が工具移送点４７８に位置せしゆられる。

（４）油圧ピストン・シリンダ機構２５８（第１０図お
よび第１１図）が伸び第１工具交換アーム組立体９４を
主工具保管マガジン９０の上部デツキのレベルに上昇、
させる。

（５）油圧ピストン・シリンダ機構２０２（第４図）が
伸び工具交換アーム１７４を工具移送点４７８に移動さ
せる。

工具空所２２０（第４図）が工具／Ｉ６２のＶ溝の周り
におかれる。

（６）油圧ピストン・シリンダ機構２２８（第４図）が
引込みグリッパ−あご２２４が工具Ａ２のＶ溝に接触し
アーム１７４にクランプする。

（７）油圧ピストン・シリンダ機構２５６（第１０図お
よび第１１図）が伸び工具／／６２を工具ソケット１０
０の外に持ち上げる。

（８）油圧ピストン・シリンダ機構３０８（第１２図）
が侵び傾斜装置９２のコレットクランプ２９２を開ける
。

（９）油圧ピストン・シリンダ機構２０２（第４図）が
引込み工具／１６２を傾斜装置９２の傾斜ソケット２９
０上に工具／１６２を揺動させる。

（１０） 油圧ピストン・シリンダ機構２５６（第１
０図）が引込み工具／Ｉ６２を傾斜装置９２の傾斜ソケ
ット２９０に下げる。

ａυ 油圧ピストン・シリンダ機構２２８（第４図）が
伸びグリッパ−あご２２４を工具Ａ２から外す。

（１２）油圧ピストン・シリンダ機構３０８（第１２図
）が引込みべ１／ビレばね３０６が傾斜装置９２のコレ
ットクランプを閉じる。

（１３）油圧ピストン・シリンダ機構１９４（第４図）
が引込み第４図の点線１７４Ａに示した前方位置に工具
交換アーム１７４を揺動する。

（１４）油圧ピストン・シリンダ機構２８４（第１２．
１３．１４図）が伸び傾斜装置９２の傾斜ソケット２７
４と工具／４６２を水平位置に揺動する。

（１５１工作機械のためのＸ、Ｙ、Ｚ軸駆動装置が動か
されスピンドル８２を第１図および第２図に示す工具交
換位置に選ばれ、スピンドル８２の回転は止まる。

α６）油圧ピストン・シリンダ機構３８０（第２１図）
が伸び工具交換組立体９６Ａの工具交換アーム２９８を
垂直位置より水平位置に９０’だけ回転させる。

αＤ 油圧ロータリアクチュエータ３７７（第２１図）
が９０°左回転しカム３６０（第１９図および第２０図
）を工具グリップあご３５０および３５２にロックさせ
る。

鱈 引張りロッド５２４が第２２図より見て左方に適宜
油圧ピストン・シリンダ構成により押され、コレット部
材５１２を工具／Ｉ６１のシャンクから外す。

又、工具保持ロッド５２６が適宜油圧ピストン・シリン
ダ機構により第２２図より見て左方に押され、工具ｍｌ
をスピンドル８２の正面プレート５１４との保合より外
す。

工具保持ロッド５２６ならびにロッドに固定したアダプ
タ一部材５２８が次に固定構造部により支持された適宜
装置（図示省略）により回転され、工具４１のシャンク
に固定したアダプタ一部材５３０（第２２図）などのよ
うなアダプタ一部材からアダプタ一部材５２８の螺合係
合を外す。

これにより、工具保持ロッド５２６が工具／１６１より
外れる。

σ９）ピストン・シリンダ機構３０８（第１２図）が伸
び傾斜装置９２内のコレットクランプ２９２を開く。

（２０）ピストン・シリンダ機構３６３（第２１図）引
込み工具／１６１をスピンドル８２の外に引張り工具／
１６２を傾斜装置９２の傾斜ソケット２９０から引き出
す。

（２１）ピストン・シリンダ機構３８５（第２１図）が
伸び工具交換組立体９６Ａを１８０°回転させ工具／１
６１と工具／ｉ６２を相互交換する。

（２２）ピストン・シリンダ機構３６３（第２１図）が
伸び工具／１６２をスピンドル８２内に差し込み工具７
ｇ６１を傾斜装置９２の傾斜ソケット２９０に差し込む
。

（２３）油圧ロークリアクチュエータ３７７（第２１図
）が右に９０°回転しカム３６０（第１９図および第２
０図）を工具グリップあご３５０と３５２から外す。

（２４）引張りロッド５２４（第２２図）を適宜油圧ピ
ストン・シリンダ機構により第２２図より見て右方に引
張りこれによりコレット部材５１２をして現在スピンド
ル８２のソケットにある工具／Ｉ６２のシャンクを把握
せしめる。

工具保持ロッド５２６およびそれに固定したアダプタ一
部材５２８は固定構造部により保持される適宜装置（図
示省略）により回転されアダプタ一部材５２８をして工
具／１６．２のシャンクに固着したアダプタ一部材５３
０などのようなアダプタ一部材にねじ係合せしめる。

次いで、工具保持ロッド５２６が適宜ピストン・シリン
ダ機構により第２２図より見て右の方に引張られ、工具
／Ｉ６２をスピンドル８２の正面プレート５１４にぴっ
たり引き寄せる。

（２つ 油圧ピストン・シリンダ機構３０８（第１２図
）が引込み、ベレビμばね３０６により傾斜装置９２内
のコレットクランプ２９２が閉じることができる。

（２６）ピストン・シリンダ機構３８０（第２１図）が
引込み工具交換組立体９６Ａの工具交換アーム２９８を
水平位置から垂直位置に回転させる。

この工程の後、工作物の機誠加工を新しい工具で再び開
始することができる。

（２７）ピストン・シリンダ機構２８４（第１２図）が
引込み傾斜装置９２の傾斜ソケット２７４内の工具／Ｉ
６１を垂直位置に傾ける。

（２８）ピストン・シリンダ機構１９４（第４図）が伸
び工具交換アーム１７４を傾斜装置９２の傾斜ソケット
２９０上に揺動させる。

（２９）ピストン・シリンダ機構２２８（第４図）が引
込みグリッパ−あご２２４を工具／Ｉ６１に接触させる
。

（３０）油圧ピストン・シリンダ機構３０８（第１２図
ンが伸び傾斜装置９２のソケット２９０内のコレットク
ランプ２９２を開く。

（３１）ピストン・シリンダ機構２５６および２５８（
第１０図および第１１図）が両方とも伸び主要工具保管
マガジン９０の上部デツキのレベル上方に工具／１６１
を上昇させる。

（３つ ピストン・シリンダ機構２０２（第４図）が
伸び工具／１６１を工具移送位置４７８に動かす（第２
図および第４図）。

（３３）ピストン・シリンダ機構２５６（第１０図およ
び第１１図）が引込み工具／１６１を主工具保管マガジ
ン９０の工具ソケット１００内に落下する。

（財）ピストン・シリンダ機構２２８（第４図）が伸び
グリッパ−あご２２４を工具／１６１から離すように動
かす。

Ｇ５１ ピストン・シリンダ機構２０２（第１０図）
が引込み工具交換アーム１７４をその中心位置に移動さ
せる。

以上によりモードＩの作動に係る工具腐１と腐２のため
の工具交換サイクルが完了する。

下記はモード■の作動の説明であり、このモード方式に
よればロータリキャリヤー又は補助工具保管マガジン４
００（第１２図から第１６図まで）が傾斜装置９２上に
取付けられ、補助工具保管マガジン４００からの「小型
」工具６００がこの作動モードのためアダプタ一部材５
００（第２２図）を設けた工作機械スピンドル８２に移
送される。

既述の如く、アダプター５００にはモード■の作動に用
いる単一の「小型」工具６００を保持するための特別な
工具保持機構が設けられている。

モード■の作動で行われる各種の工具取扱い作シ業はあ
る点においてモードＩの作動における対応作動と同じか
又はこれに類似するものである。

従って、モードＩの作動の対応工程に類似のモード■作
動の各作動は繰返えし詳しく説明はしない。

モードＨの作動を説明するに当り、説明の便宜３上この
モード■作動による工具交換サイクルの初めにはいかな
る種類の工具もスピンドル８２にはないものとする。

又、傾斜装置９２は空であり、モードＩ作動に対応する
第１６図の垂直位置にあるものとする。

更に又、「小型」工具を傾斜装置Ｊ９２とスピンドル８
２との間で移送するのに使用する工具交換アーム組立体
９６Ｂは両端が空で垂直後方位置（即ち、第２１図の実
線位置）におかれるものとする。

モード■に固有な点として、主工具保管マガジン９０よ
り移送されるべき第１「工具」はアダプタ一部材５００
（第２２図）であり、主工具保管マガジン９０より移送
すべき第２１工具」は所定の組合わせの「小型」工具（
＃５０テーパシャンク工具など）を上部に位置して設け
たキャリヤー４部材又は補助工具保管マガジン４００（
第１２図から第１６図まで）であることがあげられる。

アダプタ一部材５００と異なった組合わせの「小型」工
具を有する複数個の補助工具保管マガジン４００の１つ
を構成し得る補助工具保管マガジン４００は主工具保管
マガジン９０の上部デツキの２つの既知位置にある２つ
の異なった所定ソケットにある。

スピンドル８２上に取付けるべきアダプター装置５００
は主工具保管マガジン９０の上部デツキよりスピンドル
８２のソケットに一連の工程、それはモードＩの作動に
おいて主工具保管マガジン９０の上部デツキよりスピン
ドル８２に移送するのを説明する際記載せる工程（１）
から（次）までにほぼ相当する一連の工程により移送さ
れる。

と言うのは、アダプター５００は単に１０．１６ｍ（４
インチ）径シャンクなどのような前記所定直径の円筒形
シャンクをもつもう１本の「大型」工具であるからであ
る。

実質上、既述のモード■による作動における（１）から
（２４）までの工程と主工具保管マガジン９０の上部デ
ツキからアダプター装置５００に移送するのにモード■
作動で使用される対応工程との間における唯一の違いは
モード■作動の説明の簡素化このモードＨの作動の初め
ではスピンドル８２は空であると仮定され、この仮定条
件の下でモードＩの説明におけるが如く主工具保管マガ
ジン９０に移し戻すべき工具應１がスピンドル８２には
全熱ないという点にある。

上述の如くスピンドル８２（第２２図）のソケット５１
０にアダプタ一部材５００を受入れた状態で下記の工程
がモードＨの作動を進めるのに実施される。

（１）引張りロッド５２４が適宜ピストン・シリンダ機
構により第２２図より見て右の方に引張られ引張りロッ
ド５２４に取付けたコレット５１２がアダプタ一部材５
００のグリップシャンクをしっかりと把む。

コレット５１２が移動してアダプターシャンク５１８と
クランプ把握係合すると、アダプターシャンクを単に把
むだけではなくスピンドル８２の軸に対しアダプターシ
ャンクを中心ぎめする。

（２）工具保持ロッド５２６およびロッドに固定したア
ダプタ一部材５２８は固定構造部で保持した適宜装置（
図示省略）により回転されアダプタ一部材５２８がアダ
プター５００のシャンクに固定されたアダプタ一部材５
３０に螺合する。

これにより工具保持ロッド５２６がアダプター５００に
固定される。

次に、工具保持口ツド５２６が適宜ピストン・シリンダ
機構により右方（第２２図より見て）引張られアダプタ
ー５００をスピンドル８２の正面プレート５１４にしっ
かりと当接させる。

工具保持ロッド５２６の作用は引張りロッド５２４の作
用を補助する。

（３）次の工程は、所要の組合わせになる「小型」工具
６００を有する特定のロータリキャリヤー又は補助工具
保管マガジン４００を主保管マガジン９０から取り出す
。

複数個のロータリキャリヤー又は補助工具保管マガジン
４００が主工具保管マガジン９０内に保管ができ、異な
ったロータキャリヤー４００には異なった小型工具の組
合わせがある。

既に述べたように、補助工具保管マガジン４００はその
他の「大型」工具と同様に主工具保管マガジン９０内に
保管され、モード■の作動に関して述べたのと同じ要領
で第１工具移送組立体９４により主工具保管マガジン９
０から取り出される。

主工具保管マガジン９０から取り出された所要の補助工
具保管マガジン９０は工具移送組立体９４により傾斜装
置９２のソケット２９０に送られ、そこでその他「大型
」工具に関して既述したのと同じ要領で傾斜装置９２の
コレットクランプ２９２により把握される。

（４）補助工具保管マガジン４００をのせり（ｊｃＲ斜
装置９２はモー〆Ｉの場合と同じように垂直位置から水
平位置に動かされる。

（５）ピストン・シリンダ機構３９０（第１５図および
第１６図）が引込み位置に動かされ、補助工具保管マガ
ジン４００を上部に設けた水平位置の傾斜装置９２を第
１６図に示す位置から右方第１５図の位置に動かしその
位置では補助工具保管マガジン４００で保持された小型
工具６００は工具交換組立体９６Ｂの回転Ｒの軸から適
当な半径方向の距離におかれている。

（６）ゼノバ機構３１４を動かすモータ３１８が附勢さ
れゼノバ駆動部材３１５を十分な回転の数だけ回転させ
、傾斜装置９２のソケット ２９０を所望の角度回転だけ割出しを行い一定の機械加
工作業に要する特定の「小型」工具６００を工具移送点
４０２に配置し、そこで所望の小型工具６００は工具移
送組立体９６Ｂに係合せしめられ、組立体は「小型」工
具６００を受取りこれを回転キャリヤー又は補助工具保
管マガジン４００とスピンドル８２との間に移送するよ
うになっている。

（７） ピストン・シリンダ機構３７１が伸び位置に
動かされ工具移送組立体９６Ｂを第１６図に示すような
垂直位置より第１，２図および第１５図に見られるよう
な水平位置に９０°の角度だけ回転させる。

（８） ピストン・シリンダ組立体３６３（第２１図
）が第２１図に示されるようにその伸び位置におかれ、
工具交換組立体９６Ｂは第２１図の実線位置従って小型
工具６００のフランジ６０３の■溝６０４に係合する平
面上におかれる。

工具交換組立体９６Ｂが、１９７２年１２月５日口パー
ト ケイ セジヴイツクその他に付与された既述の米国
特許第３，７０４，５１０号に記載の如く工具６００の
Ｖ溝６０４を把むように作動する。

（９）工具移送アーム９６Ｂの１端が割出し式１具キャ
リヤー４００上の所定の所要小型工具６００と把握係合
した状態でピストン・シリンダ組立体３６３（第２１図
）が次に引き戻され工具移送組立体９６Ｂを左方第２１
図に示す点線位置に動かし、所定の必要な小型工具６０
０をそれまでおかれていた補助工具保管マガジン４００
のソケットより引き出す。

（１０１「小型」工具６００を受は取るのに備えてテー
パシャンク工具６００の内端のくび部分６０２を受ける
ようになったコレット部材５５２を開く。

これは油圧ピストン・シリンダ組立体５４０（第２２図
）を動かしそれまで結合されてなかった迅速分離部材５
４２を結合させ流体供給の固定源からピストン部材５４
６の背面に油圧流体を流させピストン部材５４６を第２
２図より見て左の方に動かしコレットクランプ部材５５
０を左方のコレット５５２に対するクランプされない位
置に動かす。

これにより、コレット部材５５２は放射状外方にコレッ
トクランプ５５０のくばみ５５０Ａ内従ってコレット５
５２がテーパシャンクの工具６００のくび部６０２を受
けるようになった開き位置に拡がることができる。

Ｕυ 次にピストン・シリンダ機構３８０が働きラック
３７８を駆動し工具移送アーム組立体９６Ｂが取付けら
れた内部シャフト３５３の１８０°の動きを引き起こす
。

これにより、工具移送組立体９６Ｂで把握された「小型
」工具６００がロークリキャリヤー４００上の「小型」
工具費はソケットに整列する位置よりアダプタ一部材５
００のテーパアダプター５３４に整列する位置に動かさ
れる。

（ｌＬ２）次に、油圧ピストン・シリンダ組立体３６３
（第２１図）が伸び位置に動かされ工具移送アーム組立
体９６Ｂを軸方向第２２図の実線位置に動かし「小型」
工具６００をテーパアダプター５３４のソケット内にお
く。

α■ テーパシャンク工具６００がアダプター５００の
テーパアダプター５３４内の定位置に取付けられた時、
ピストン・シリンダ組立体５４０（第２２図）が働き迅
速分離部材５４２を外しそれによりピストン５４６の摺
動するシリンダ５４３を油圧流体の固定した供給源から
分離する。

又、油圧流体が適宜バルブの開きによりピストン部材５
４６の背面から解放され油Σタンクに入れられる。

次に、ベレビレばね５４８によりピストン部材５４６が
右方第２２図に示す位置に押しやられ、コレットクラン
プ部材５５０を第２２図の位置に引張りそこでコレット
クランプ５５０は工具保持コレット５５２に対し把握係
合しテーパシャンク工具６００をテーパアダプター５３
４内の定位置にしつかり固定する。

（１４） 次に、工具移送アーム組立体９６Ｂカ釦バ
ート ケイ セジヴイツクその他に１９７２年 ５１２
月５日付与せる前述の米国特許第 ３．７０４，５１０号に示すように働き工具移送アーム
組立体９６Ｂを小型工具６００に対する把握係合より外
す。

（１５１次に、油圧ピストン・シリンダ機構３６３が３
引込み位置に移され工具移送組立体９６Ｂを軸方向前方
又は第２１図の左の点線位置に動かし、そこで組立体９
６Ｂは今やアダプター５００に取付けられスピンドル８
２と一緒に回転できるようになった工具６００の軸方向
前方にこれを４よける位置におかれる。

（１６）次に油圧ピストン・シリンダ機構３７１が後退
位置に移され工具移送アーム組立体９６Ｂを水平位置よ
り垂直の１駐車」位置に９０°回転させる。

この工程の後、工作物の機械加工を新しい「小型」工具
６００で開始することができる。

「小型」工具６００を回転キャリヤー４００に戻しキャ
リヤー４００およびアダプター５００を主工具保管マガ
ジン９０に戻すためには、モードＨの作動の下に述べた
のとはゾ逆の工程手順を実施するものであり、前述の説
明より見てモードＨの作動に係る各種の部材をこのモー
ド■の作動ノν 初めに占めていた元の位置に戻すのに
必要な工程手順は当業者には自明のことである。

第２３図は工作機械の作動を制御する電気回路のブロッ
ク線図である。

標準コード化せる指令信号がパンチテープ７００にパン
チ穴明けされ、これにはどの工具を使用すべきか又工具
をいつ交換すべきかを指示する信号や、工作機械の運転
動作に必要なその他の働き（例えば冷却剤の流動）を含
めて所要の機械加工作業を行うためのスピンドル８２の
詳しい速度および位置ぎめ指令を示す信号が含まれる。

指令信号はテープ読取器７０２によりテープ７００から
読みとられコンピュータ１０４に加えられ、コンピュー
タは普通の３軸駆動装置７０６、普通のスピンドル駆動
装置７０８ならびに本発明の自動工具交換装置に相互作
用しないようなその他の普通の工作機械回路（図示省略
）を通じて工作機械の運転動作を制御する。

モードＩおよび■の作動に関連して説明した前述の工具
交換順序なるものはコンピュータ７０４内の適当な工具
交換コンピュータルーチン７１０により制御され、この
ルーチン７１０は工具交換ソレノイドバルブ７１２の順
次作動を制御し各種の工具交換ピストン・シリンダ機構
７１４を既述の順に作動させるものである。

ソレノイドバルブ７１２は１個１個に図示していないが
、当業者の理解するように第１図から第２２図にわたり
図示され本文に記載されたピストン・シリンダ機構の夫
々の回路に１つのソレノイドバルブが含まれるものであ
る。

夫々のピストン・シリンダ機構７１４は対応するソレノ
イドバルブ７１２の状態に従って伸び若しくは縮む。

任意の瞬間におけるソレノイドバルブ７１２のすべての
状態は、既述の作動順序を達成する周知の在来技術によ
るプログラム実施に従ってコンピユータ化した工具交換
ルーチン７１０により制御される。

工具交換リミットスイッチ７１６が周知の存来技術によ
る電気的制御法に従って工具交換コンポーネント７１８
に結合され工具交換コンポーネントの所要の動きが何時
完了したかを指示する。

工作機械の電気的制御部分は前述のモード１および■の
作動順序を除けば慣用のものである。

従って、電気的制御回路の詳細については本文では省略
される。

本発明による実際の作動構造を完全に開示する目的で本
発明の図解実施例につきかなり詳細に説明したが、図示
し本文に説明した特別な装置なるものは単に例としてあ
げたものであり、添付の特許請求の範囲に記載された本
発明の本旨ならびに範囲を離脱することなしに本発明の
さまざまな新規性のある諸特徴をその他の様態に組込む
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動工具交換器および工具保管装置を
使用した水平型マシンセンターの正面図、第２図は第１
図のマシンセンターの俯敵平面図、第３図は第２図のは
ゾ線３−３にそってとった図面、第３Ａ図は主工具保管
マガジン９０のエンドレスチェーン９８で保持された工
具受入れソケットの１つの垂直断面図、第４図は主工具
保管マガジンから傾斜装置およびその逆に工具（本文に
定義したように）を移送する工具交換アーム組立体の平
面図、第５図は第４図の線５−５による断面図、第６図
は第５図の線ｉ−６による局部縦断面図、第７図は第５
図の線７−７による断面図、第８図は第５図の線８−８
による断面図、第９図は第４図の工具交換アーム組立体
の正面図、第１０図は第４図の工具交換組立体を支持す
る直立部材の後面図、第１１図は第４図の工具交換組立
体を支持する直立部材の側面図、第１２図は９０°傾斜
装置を一部垂直側面一部垂直断面に示した図面で傾斜装
置をその水平傾斜位置に鎖線で示し、第１２Ａ図は第１
２図の傾斜装置の拡大垂直断面図、第１３図は傾斜装置
を第１２図の実線に相当する通常の垂直位置に示した端
面図、第１４図は第１２図および第１３図の傾斜装置の
一部切りとった俯敞図でモードＨの作動（本文に定義し
たような）時傾斜装置上におかれる回転式小型工具キャ
リヤ又は補助工具保管マガジンを割出しするための作動
機構を示し、第１５図は第１図の右端の拡大局部側面図
で、割出し式小型工具キャリヤー又は補助工具保管マガ
ジンと工作機械スピンドルとの間における小型工具の相
互交換に使用する工具交換アーム組立体を、回転式小型
工具キャリヤーと工作機械のスピンドルとの間の小型工
具の相互交換に備えた作動位置に示しており、第１６図
は２本の選択作動できる工具交換アームの「他の１本」
又は第２の工具交換アームを示し、第２工具交換アーム
は傾斜装置と工作機械のスピンドルとの間における大径
工具の相互交換に用いられ、工具交換アームの第２のア
ームは小型工具が工作機械スピンドルで回転駆動されて
いる時小型工具のシャンクを受けるアダプターを工作機
械スピンドルに移送する用意のととのった作動位置にお
かれており、第１７図はマシンセンターのスピンドル近
くの工具交換ハウジングの一部切りとった局部平面図、
第１８図は第１７図の線１８−１８による図面、第１９
図は傾斜装置と工作機械スピンドルとの間における大径
工具の相互交換に用いる工具交換組立体を正面カバーを
切りとって示した正面図で組立体を垂直位置に示し、第
２０図は第１９図の工具交換組立体をその水平位置に正
面カバーを切りとって示した正面図、第２１図は傾斜装
置トマシンセンターのスピンドルとの間に工具（本文に
定義したような）を移送する２個の選択作動式の工具交
換組立体の一部切りとった局部平面図、第２２図は工作
機械スピンドルの縦断面図で工作機械スピンドル上ｌこ
これと共に回転できるよう取付けた１本の小型工具を受
けるアダプターを示し、第２３図は工作機械を制御しか
つ本発明の自動工具交換器および工具保管構成を制御す
る電気回路のブロック線図である。 １０・・・・・・工作機械又はマシンセンター、８２・
・・・・・スピンドル、９０・・・・・・主工具保管マ
ガジン、１００・・・・・・ソケット、４００・・・・
・・補助工具保管マガジン又は割出し式キャリヤー、４
１８・・・・・・第１工具移送点、９４・・・・・・第
１工具交換組立体、９６Ａ、９６Ｂ・・・・・・第２工
具交換組立体、５００・・・・・・アダプター、９２・
・・・・・傾斜装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定サイズの工具シャンクを受けるソケットをもつ
   動力駆動による回転可能のスピンドルを有するような工
   作機械に使用するための工具保管、交換装置にして、該
   工具保管装置は、前記所定サイズのシャンクを夫々有す
   る複数本の工具部材を受けこれらを保管するための生工
   具保管マガジンを有し、該主工具保管マガジンは、前記
   所定サイズのシャンクを有する工具を受けるような大き
   さの複数個の工具費はソケットと、前記主工具保管マガ
   ジンを動かし所定の工具費はソケットを第１工具移送点
   に配置する装具と、複数本の工具を受けこれらを保管す
   るための補助工具保管マガジンにして、前記所定サイズ
   のシャンクを有しそれにより前記主工具保管マガジンの
   ソケット内に保管できるような前記補助工具保管マガジ
   ンと、該補助工具保管マガジンを前記主工具保管マガジ
   ンより該主工具保管マガジンと前記スピンドルとの中間
   にある工具移送ステーションに移送するための第１工具
   移送装置と、前記工具移送ステーションにおいて前記補
   助工具保管マガジンを割出ししそれにより前記補助工具
   保管マガジンにより保持された所定の工具を前記工具移
   送ステーションにおける第２工具移送点に配置するため
   の装置と、前記所定の工具を前記補助工具保管マガジン
   より前記スピンドルに移送するための第２工具移送装置
   を包含する工具保管、交換装置。 ２、特許請求の範囲第１項による装置にして、前記補助
   工具保管マガジンは前記所定サイズとは異なったシャン
   クサイズを有する工具を受けるためのソケットを有し、
   前記スピンドルにはアダプターが設けられそれにより前
   記スピンドルが前記所定サイズとは異なったシャンクサ
   イズを有する前記工具の１つを一定の時点で受けるよう
   に適されており、前記第２工具移送装置は前記所定サイ
   ズとは異なったシャンクサイズを有する前記工具の内の
   所定の１つを前記補助工具保管マガジンから前記スピン
   ドル内の前記アダプターに移送するような装置。 ３ 特許請求の範囲第２項による装置にして、前記補助
   工具保管マガジンは前記所定サイズより小さいシャンク
   サイズを有する工具を受けるためのソケットを有し、前
   記アダプターは前記所定サイズより小さいシャンクサイ
   ズを有する前記工具の１つを一定の時点で前記スピンド
   ルが受けるようにしたような装置。 ４ ％許請求の範囲第２項による装置Ｉこして、前記ア
   ダプターは前記所定サイズのシャンクを有しそれにより
   前記アダプターは前記主工具保管マガジンのソケット内
   に保管できかつ前記アダプターは前記回転可能のスピン
   ドルの前記ソケットにより受けられることができ、更に
   、前記アダプターを前記主工具保管マガジンから前記ス
   ピンドルに移送するための装置を有するような装置。 ５４？許請求の範囲第３項による装置にして、前記アダ
   プターは前記所定サイズのシャンクを有しそれにより前
   記アダプターは前記主工具保管マガジンのソケット内に
   保管できかつ前記アダプターは前記回転可能のスピンド
   ルの前記ソケットにより受けられることができ、更に、
   前記アダプターを前記主工具保管マガジンから前記スピ
   ンドルに移送するための装置を有するような装置。 ６ 特許請求の範囲第１項による装置にして、前記補助
   工具交換マガジンは回転できるキャリヤ一部材であり、
   前記回転できるキャリヤ一部材を前記工具移送ステーシ
   ョンにおいて回転割出し運動ができるよう支持するため
   −の装置と、前記回転できるキャリヤ一部材を回転割出
   しし前記工具の所定の１つを前記第２工具移送点に配置
   させるための装置を有するような装置。 ７ 所定サイズの工具シャンクを受けるソケットをもつ
   動力駆動による回転可能のスピンドルを有するような工
   作機械ｌこ使用するための工具保管、交換装置にして、
   該工具保管装置は、前記所定サイズのシャンクを夫々有
   する複数本の大型工具部材を受けこれらを保管するため
   の主工具保管マガジンを有し、該主工具保管マガジンは
   、夫々前記所定サイズのシャンクを有する工具を受ける
   ような大きさの複数個の工具費はソケットを有し、前記
   工具保管装置は更に、前記工具保管マガジンを動かしそ
   れにより所定の工具費はソケットを第１工具移送点に配
   置させるための装置と、前記所定サイズより小さいサイ
   ズのシャンクを夫々有する多数本の小型工具を受けこれ
   らを保管するための補助工具保管マガジンにして、前記
   所定サイズのシャンクを有しそれにより前記主工具保管
   マガジンのソケット内に保管できるような前記補助工具
   保管マガジンと、前記スピンドル上に位置ぎめしそれに
   より該スピンドルが前記小型工具の１つを一定の時点で
   受けるようにしたアダプターにして、前記所定サイズの
   シャンクを有しそれにより前記主工具保管マガジンのソ
   ケット内に保管できかつ前記回転可能のスピンドルの前
   記ソケットにより受けられることができるような前記ア
   ダプターと、該アダプターを前記主工具保管マガジンか
   ら前記スピンドルの前記ソケットに移送するための装置
   と、前記補助工具保管マガジンから該主工具保管マガジ
   ンと前記スピンドルとの中間にあり前記補助工具保管マ
   ガジンの前記シャンクを受けるためのソケットを含むよ
   うな工具移送ステーションに移送するための装置と、前
   記工具移送ステーションにおいて前記補助工具保管マガ
   ジンを割出ししそれにより所定の小型工具を第２工具移
   送点に配置するための装置と、前記所定の小型工具を前
   記補助工具保管マガジンから前記スピンドル内の前記ア
   ダプターに移送するための装置を有する工具保管、交換
   装置。 ８ 特許請求の範囲第７項による工具保管、交換装置に
   して、前記補助工具保管マガジンは回転可能のキャリヤ
   一部材であり、該回転可能のキャリヤ一部材を前記工具
   移送ステーションにおいて回転割出し運動できるよう支
   持する装置と、前記補助工具保管マガジンを回転割出し
   し前記小型工具の所定の１つを前記第２工具移送点に配
   置するための装置を有する装置。 ９ 特許請求の範囲第７項による工具保管、交換装置に
   して、前記工具移送ステーションと前記スピンドルとの
   間に工具を移送するための第１および第２の選択的に作
   動可能の工具交換装置を有し、該選択的作動可能の工具
   交換装置の１つは前記所定の小型工具を前記補助工具保
   管マガジンから前記スピンドル内の前記アダプターに移
   送するための前記装置を有し、前記選択的作動可能の工
   具交換装置の他の１つは前記所定サイズのシャンクをも
   つ工具を前記工具移送ステーションから前記スピンドル
   に移送するための装置を有するような装置。 １０特許請求の範囲第７項による工具保管、交換装置に
   して、前記アダプタ一部材は前記小型工具の１つを受け
   るためのソケットと、前記アダプターの前記ソケット内
   に工具を保持するための保持装置を含み、該保持装置を
   解除するための流体作動装置が設けられ前記保持装置と
   前記流体作動装置は前記アダプターの前記ソケット内に
   位置し前記スピンドルが回転している時前記アダプター
   と共に回転ができ、更に、前記アダプター内に延び前記
   流体作動装置を作動するため流体を供給するための導管
   装置を有し、該導管装置は固定した流体供給源に対する
   迅速分離接続具を含み前記スピンドルが回転していない
   時前記流体作動装置に対する前記流体供給の迅速な接続
   又は分離を許容ならしめるような装置。 １１ 工作機械のための自動工具交換機構と共に使用さ
   れる工具保管装置にして、所定サイズのシャンクを夫々
   有する複数本の工具部材を受けこれらを保管するための
   主工具保管マガジンを有し、該主工具保管マガジンは前
   記所定サイズのシャンクを有する工具を夫々受けるよう
   な大きさの複数個の工具費はソケットを含み、更に、複
   数本の工具を受けこれらを保管するための補助工具保管
   マガジンを有し、該補助工具保管マガジンは前記所定サ
   イズのシャンクを有しそれｔこより補助工具保管マガジ
   ンは前記主工具保管マガジンのソケット内ｔこ保管でき
   るような装置。 １２特許請求の範囲第１１項による装置にして、前記補
   助工具保管マガジンは前記所定サイズと異なったサイズ
   のシャンクをもつ工具を受けるためのソケットを有する
   ような装置。 １３特許請求の範囲第１２項による工具保管装置にして
   、前記補助工具保管マガジンは前記所定サイズより小さ
   いシャンクをもつ工具を受けるためのソケットを有する
   ような装置。 １４特許請求の範囲第１１項による工具保管装置にして
   、前記補助工具保管マガジンは前記主工具保管マガジン
   内に保管される時補助工具保管マガジンのソケット内に
   工具を有するような装置。 １５ 自動式１具保管、工具交換装置において、通常所
   定シャンクサイズの工具を受けるソケットをもつスピン
   ドルを有する工作機械に使用する工具保管、交換方法に
   して、 （イ）前記所定サイズの工具シャンクを受けるような寸
   法を夫々もつ複数個の工具費はソケットを有する主工具
   保管マガジンを前記工作機械に関連して設ける段階と、 （０）前記主工具保管マガジン内ｔこ前記所定サイズの
   シャンクを有する割出し式のキャリヤ一部材を保管する
   段階を有し、該キャリヤ一部材は、夫々の工具費はソケ
   ットが内部に工具を位置ぎめした状態で夫々工具シャン
   クを受けるような寸法の複数個の工具費はソケットを有
   し、更に、（／タ 前記割出し式キャリヤ一部材を前
   記主工具保管マガジンから回収し、該主工具保管マガジ
   ンと前記スピンドルとの中間におかれた工具移送ステー
   ションに前記割出し式キャリヤ一部材を移送する段階と
   、 に）前記割出し式キャリヤ一部材を前記工具移送ステー
   ションにおいて割出しし前記割出し式キャリヤ一部材に
   より保持される前記工具の所定の１つを前記スピンドル
   に移送するための適当な位置に配置する段階と、 （ホ 前記工具の前記所定の１つを前記スピンドルの前
   記ソケットに移送する段階を包含する方法。 １６ 自動式１具保管、工具交換装置において、通常所
   定シャンクサイズの工具を受けるソケットをもつスピン
   ドルを有する工作機械に使用する工具保管、交換方法に
   して、 （イ）前記所定サイズの工具シャンクを受けるような寸
   法を夫々もつ複数個の工具費はソケットを有する主工具
   保管マガジンを前記工作機械に関連して設ける段階と、 （ロ）前記主工具保管マガジン内に、前記所定サイズの
   シャンクを有するアダプタ一部材にして前記所定サイズ
   と異なったサイズの工具シャンクを受けるようになった
   工具保持機構を含むような前記アダプタ一部材を保管す
   る段階と、（／） 前記主工具保管マガジン内に前記
   所定サイズのシャンクを有せる割出し式キャリヤ一部材
   を保持する段階を有し、該キャリヤ一部材は、前記所定
   サイズと異なったサイズの工具シャンクを受けるような
   寸法を夫々もつ複数個の工具費はソケットを有し該工具
   費はソケットは前記異なったサイズのシャンクをもつ工
   具を内部に位置ぎめしており、更に、 に）前記アダプタ一部材を前記主工具保管マガジンから
   回収し前記アダプタ一部材を前記スピンドルの前記ソケ
   ットに移送する段階と、 （羽 前記割出し式キャリヤ一部材を前記主工具保管マ
   ガジンから回収し前記割出し式キャリヤ一部材を前記主
   工具保管マガジンと前記スピンドルとの中間におかれた
   工具移送ステーションに移送する段階と、 （へ）前記割出し式キャリヤ一部材を前記工具移送ステ
   ーションにおいて割出しし前記割出し式キャリヤ一部材
   により保持される前記工具の所定の１つを前記スピンド
   ルに移送するための適正な位置に配置する段階と、 （ト）前記工具の前記所定の１つを前記アダプターの前
   記工具保持機構に移送する段階を包含する方法。 １７特許請求の範囲第１６項による方法にして、前記割
   出し式キャリヤ一部材のソケット内に位置する前記工具
   は前記所定サイズより小さいサイズのシャンクを有する
   ような方法。