JPS6144544A

JPS6144544A - 工具貯蔵供給装置

Info

Publication number: JPS6144544A
Application number: JP59167055A
Authority: JP
Inventors: Hideki Saeki; 英樹佐伯; Isao Kanematsu; 勇夫兼松
Original assignee: Yamazaki Mazak Corp
Current assignee: Yamazaki Mazak Corp
Priority date: 1984-08-09
Filing date: 1984-08-09
Publication date: 1986-03-04
Also published as: JPH046492B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（ａ）、産業上の利用分野本発明は、マシニングセンタ等の工作機械に工具を供給
するための工具貯蔵供給装置に関する。

（ｂ）、従来の技術従来、この種の工具貯蔵供給装置としては、ドラム形の
工具マガジン、チェーン式１具マガジン等が知られてい
たが、いずれも貯蔵供給できる工具の数が数十水が限度
であった。

（Ｃ）０発明が解決しようとする問題点しかし、最近は
工作機械による加工は、無人状態で行う方式が普及しつ
つあり、そうした場合に、数多くの種類のワークの加工
を行うためには、工作機械に供給すべき工具の数が極め
て多くなり、従来の数十本程度の工具供給本数では、適
正な加工動作の実行が不可能となる不都合が有った。

そこで、ドラム形の工具マガジンを複数個設け、それ等
マガジンを工作機械に対して交換しながら、多数の工具
の供給を可能にしたものや、チェーン式１具マガジンに
おいては、チェーンを延長して多数の工具を貯蔵し得る
ようにしたもの、更には複数のチェーン式１具マガジン
を並列に設けたもの等１！！ｈの貯蔵方式が考案さ引た
が、工具の工作機械への供給時間が長くなったり、設置
スペースが大きくなる等の問題点も多く、百本〜数百本
の工具の供給用としては余り実用的とは言えなかった。

また、工具を立体的に設けられた収納棚に収納しておき
、工具を工具搬送党ポットで搬送する方式も有ったが、
この方式では、棚に収納された工具の取り出し、収納に
際して、ロボットと隣接する工具との間の干渉を避ける
必要が有るために、余りに高密度の工具収納が出来ず、
数百本の工具を収納するためには、その設置スペースが
増大する欠点が有った。

本発明は、前述の欠点を解消すべく、多数の工具を高密
度、従って狭いスペースで収納することが出来、更に工
作機械への工具の供給も迅速に行うことの出来る工具貯
蔵供給装置を提供することを目的とするものである。

（由０問題点を解決するための手段即ち、本発明は、各々が移動自在に設けられた複数の帯
板状のツールラックを有し、該ツールラックに工具を収
納し得る複数のツールポケットを前記ツールラックの長
手方向に配列して設け、更に工作機械への工具の受け渡
しを行う中間移送ポケットを設け、前記ツールラックと
中間移送ポケットとの間で工具を受け渡し搬送する工具
の受け渡し搬送手段を設けて構成される。

（ｅ）０作用上記した構成により、本発明は、ツールラックのツール
ポケットに工作機械に供給すべき工具を装着し、該装着
された工具を１、工具の受け渡し搬送手段により中間移
送ポケットとツールラックの間で搬送するように作用す
る。

（ｆ）、実施例以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明による工具貯蔵供給装置の一実施例を示
す正面図、第２図は第１図の工具貯蔵供給装置のメイン
フレーム部分を示す正面図、第３図はツールロボット部
分を示す正面図、第４図は第３図の平面図、第５図は第
３図の側面図、第６図はツールロボットのハンド部分を
示す正面図、第７図は第６図の平面図、第８図は工具把
持部を示す、第６図における■矢視図、第９図はツール
ラック部分の正面図、第１０図は第９図の平面図、第１
１図は第９図の側面図、第１２図はツールラックの結合
状態を示す正面図、第１３図は第１２図の側面図、第１
４図は第１２図の平面図、第１５図はツールロボットの
ロック解除機構を示す平面図、第１６図は中間移送ポケ
ットを示す正面図、第１７図は第１６図の側面図、第１
８図は第１７図のＸ■−Ｘ■線による断面図である。

工具貯蔵供給袋ｇｉは、第１図；ζ示すように、メイン
フレーム２及び該メインフレーム２の左方に接続された
サブフレーム３を有しており、メインフレーム２及びサ
ブフレーム３には、！５図に示すように、その上部にブ
ラケット５が形成されている。ブラケット５の先端には
、ガイドレール６がメインフレーム２及びサブフレーム
３に亙す横断的に、第３図及び第４図左右方向に敷設設
置されており、更にブラケット５には、ガイドレール６
に沿った形でラック７が同様に第３図及び第４図左右方
向に敷設設置されている。また、メインフレーム２及び
サブフレーム３の下部には、ガイドレール９がガイドレ
ール６に平行に設置されており、ガイドレール６．９に
はツールロボット１０がツールロボット本体１１に設け
られたガイド溝１２及びガイドローラ１３を介して、第
３図矢印Ａ、Ｂ方向に移動自在に設けられている。本体
１１の上部には、モータ１５が設けられており、モータ
１５には減速装置１６等の動力伝達手段を介してピニオ
ンギヤ１７が回転駆動自在に設けられている。ピニオン
ギヤ１７はラック７と噛合しており、従ってモータ１５
を正逆方向に適宜駆動することにより、減速装置１６、
ピニオンギヤ１７を介して本体１１は、ラック７に沿っ
て、ガイドレール６．９に案内される形で矢印Ａ、Ｂ方
向に移動駆動される。

また、本体１１にはモータ１９が設けられており、モー
タ１９はタイミングベルト２０等の動力伝達手段を介し
て、本体１１の、第３図上下方向に回転自在に支持設置
された送りネジ２１に、その上端部を介して接続してい
る。送りネジ２１にはハンド機構部２２が螺合しており
、ハンド機構部２２は本体１１に送りネジ２１と平行に
形成された２本のガイドレールｌｌａと、第７図に示す
ように、図中紙面と直角方向、即ち送りネジ２１の設置
方向に移動自在に係合している。ハンド＋♂ 機構部２２には油圧シリンダ２３が、ピストンロッド２
３ａを、矢印Ｃ，Ｄ方向に突出後退自在にした形で設け
られており、更にハンド機構部２２には、第６図に示す
ように、スライド軸受２２ａが複数個設けられており、
それ等スライド軸受２２ａには工具把持部２５が、スラ
イド軸受２２ａに摺動自在に装着されたガイド棒２５ａ
、２５ｍ’を介して、矢印Ｃ，Ｄ方向に移動自在に設け
られている。なお、ガイド欅Ｚ５ａにはその中心に沿っ
て工具把持部２５駆動用の圧油が供給される穴２５ｂが
貫通穿設されておし、更にガイド棒２５ａ９には後述の
近接センサに接続されるコード設置用の穴２５ｂ′が穿
設されている。なお、工具把持部２５には前述のピスト
ンロッド２３ｍの先端が固着されている。

また、工具把持部２５は、第８図に示すように、シリン
ダ２５ｃがガイド棒２５ａに穿設されな穴２５ｂと連通
した形で形成穿設されており、シリンダ２５ｃにはピス
トン２５ｄが、矢印Ｅ１Ｆ方向に移動自在に設けられて
いる。ピストン２５ｄとシリンダ２５ｃの間にはコイル
スプリング２５ｅが縮設されており、コイルスプリング
２５ｅはピストン２５ｄを常時矢印Ｅ方向に付勢してい
る。また、工具把持部２５にはアーム２６がビン２６ｍ
を介して、矢印Ｇ、Ｈ方向に回動自在に設けらてれおり
、アーム２６の第８図左端には、前述のピストン２５ｄ
の先端が当接係合している。

更に、工具把持部２５には近接センサ２７が工具把持部
２５にＵ字形に形成された工具把持溝２５ｆにその先端
を向けた形で設けられており、近接センサ２７は工具把
持ＷＩ２５ｆ内の工具の有無を検出することが出来ろ。

一方、メインフレーム２及びサブフレーム３の側板２９
には、第９図及び第１１図に示すように、上下に、ブラ
ケット２９ａ、２９ｂが、ツール四ボット１０の走行方
向である矢印Ａ、Ｂ方向にそれぞれ設置されており、下
方のブラケット２９ｂにはガイド溝２９ｃがＡ、Ｂ方向
に穿設形成され、更に、上方のブラケット２９ａにはガ
イドレール２９ｄが同様にＡ、Ｂ方向に設置されている
。ガイドレール２９ｄ及びガイドＷＩ２９　ｃには、細
長い帯板状のツールラック３０が複数本、該ツールラッ
ク３０に設けられたガイド１ｊ３０ａ、ガイドローラ３
０ｂをガイドレール２９ｄ及びガイド溝２９ｃに係合さ
せた形で、Ａ、Ｂ方向に移動自在に支持設置されており
、各ツールラック３０には工具を保持し得る複数のツー
ルポケット３１が、第９図上下方向、即ちツールラック
３０の長手方向に一列に設けられている。各ツールポケ
ット３１には回り止め用のキー３１ａが設けられおり、
キー３１ａは工具側に設けられたキー溝と係合してツー
ルポケット３１に装着された工具のツールポケット３１
内での回転を防止する。

また、ツールラック３０の上下部分には、第１２図乃至
第１４図に示すように、ツールラック３０を相互に連結
する連結機構３２が設けられており、連結機構３２は、
その先端を連結すべき隣接するツールラック３ｏに向け
て突出させた形で固着されたビン３２ｍを有している。

ビン３２ａの先端部分には、第１４図に示すように、係
合溝３２ｂが穿設されており、また隣接するツールラッ
ク３０のビン３２ａと対向する位置には、係合穴３２　
ｃがビン３２ａを嵌入係合自在なるように穿設形成され
ている。係合穴３２ｃには、第１３図に示すように、穴
３２ｄが係合穴３２ｃに直交する形で穿設されており、
穴３２ｄにはロックピン３２ｅが、矢印Ｃ，Ｄ方向に移
動自在に嵌入係合している。ロックビン３２ｅにはビン
３２ｆが植設されており、ビン３２ｆは、穴３２ｄの第
１３図上方に穴３２ｄに平行に穿設された穴３２ｈに、
矢印Ｃ，Ｄ方向に移動自在に嵌入された解除ピン３２ｇ
に嵌入係合している。解除ビン３２ｇと穴３２ｂ間には
、コイルスプリング３２ｉが縮設されており、コイルス
プリング３２ｉは解除ピン３２ｇを常時矢印Ｃ方向に付
勢している。

なお、ツールロボット本体１１の、ツールラック３０の
連結機構３２と対向し得る上下位置には、第１５図に示
すように、解除シリンダ３３がピストンロッド３３ａを
矢印Ｃ，Ｄ方向に突出後退自在にした形でそれぞれ設け
られている。

また、移動自在に設けられた複数のツールラック３０の
内、メインフレーム２及びサブフレーム３について、第
１図における各フレームの最右方から２番目に設けられ
たツールラック３０Ａには、その上下部分に、第１０図
に示すように、側板２９に設置されたラック開放シリン
ダ３５が、矢印Ａ、Ｂ方向に突出後退自在に設けられた
ピストンロッド３５ａを介して接続しておし、従ってラ
ック開放シリンダ３５を駆動してピストンロッド３５ａ
をＡ、Ｂ方向に突出後退させることにより、ツールラッ
ク３０　をガイドレール２９ｄ等に沿ってＡ、Ｂ方向に
移動させることが出来る。

メインフレーム２及びサブフレーム３における、第１図
最右方のツールラック３０．は、側板２９に固定されて
おり、メインフレーム２のツールラック３０．のほぼ中
央部には、中間移送ポケット３６が設けられている。中
間移送ポケット３６ば・第１６図及び第１７図に示すよ
うに、ツールラック３０　に固定されたフレーム３６ａ
を有しており、フレーム３６ａには回転ホルダ３６ｂが
ベアリング３６ｃ等を介して回転自在に設けられている
。

回転ホルダ３６ｂには、更にクリニングホルダ３６ｄが
ベアリング３６ｅを介して回転自在に設けられており、
クリニングホルダ３６ｄにはクリーニングブラシ３６ｆ
が、クリニングホルダ３６ｄに截円錐状に形成された工
具保持部３６ｇにその先端のブラシ部分を突出させた形
で設けられている。クリニングホルダ３６ｄの外周部に
はギヤ３６ｈが形成されており、ギヤ３６ｈにはフレー
ム３６ｍに回転自在に支持された軸３６ｉに装着された
ギヤ３６ｊが、回転ホルダ３６ｂに形成されたスリット
３６ｍを介して噛合している。軸３６ｉの他端にはギヤ
３６ｋが設けられており、ギヤ３６には回転ホルダ３６
ｂの第１７図左端部に形成されたギヤ３６１と噛合して
いる。また、回転ホルダ３６ｂの図中右端部には、ピニ
オンギヤ３６ｐが形成されており、ピニオンギヤ３６ｐ
には、シリンダ３６ｑにより矢印ＩＳＪ方向に突出自在
に設けられた棒状のロッド３６ｒに形成されたラック３
６ｇが、第１８図に示すように、噛合している。また、
回転ホルダ３６ｂには四ツクピン３６ｔが、第１７図に
示すように、矢印１．Ｊ方向に移動自在に設けられてお
り、党ツクピン３６ｔはコイルスプリング３６ｕにより
、矢印１方向に付勢された形で設けられている。このロ
ックビン３６ｔは、工具保持部３６ｇに装着された工具
３７のプルスタッド３７ｍの溝部分３７ｂとコイルスプ
リング３６ｕの弾性を利用した形で係合し、工具保持部
３６ｇに挿入された工具３７の工具保持部３６ｇからの
不用意な脱落を防止している。

なお、番号３９は、工具保持部３６ｇに工具３７が挿入
されているか否かを検出するための近接セシ・ノである
。

工具貯蔵供給装置１は、以上のような構成を有するので
、工具貯蔵供給装置１により、図示しないマシーングセ
ンタ等の工作機械に工具３７を供給するには、まず、加
ニブログラムやオペレータの指示に基づき、ツールロボ
ット１０をメインフレーム２及びサブフレーム３に亙り
敷設されたガイドレール６．９に沿って、第３図矢印Ａ
、Ｂ方向に適宜移動させる。この移動動作は、既に説明
したように、ツールロボット１０本体１１上のモータ１
５を適宜正逆方向に回転駆動することにより、減速装置
１６、ピニオンギヤ１７、更に該ピニオンギヤ１７と噛
合するラック７により行われる。ツールロボット１０は
、工作機械に供給すべき工具３７が装着されたツールラ
ック３０に対向する位置にまでＡ、Ｂ方向に駆動される
。ガイドレール６．９は既に述べたように、メインフレ
ーム２及びサブフレーム３を貫通する形で設置されてい
るので、ツールロボット１０はメインフレーム２及びサ
ブフレーム３間を自由に走行することが出来る。

一方、各ツールラック３０のツールポケット３１には、
供給されるべき工具３７が格納されており（本実施例で
は、各ツールラック３０につき１４本の工具３７が格納
される。）、それ等工具を格納したツールラック３０は
、通常状態では、第９図に示すように、隣接するツール
ラック３０が相互に連結機構３２により接続されて一体
化した形となっている（ただし、各フレーム最右方のツ
ールラック３０１１，３０．を除く。）。この゛ソール
ラック３０の一体化は、メインフレーム２及びサブフレ
ーム３を一つの単位として行われており、従って各メイ
ンフレーム２及びサブフレーム３に固定された、各フレ
ームの右端のツールラック３０、以外のツールラック３
０は、連結状態においてハ、各フレームのラック開放シ
リンダ３５のピストンロッド３５ａを、第１０図Ａ、Ｂ
方向に突出後退させることにより、一体的に、ガイドレ
ール２９ｄ１ガイド溝２９ｃに沿ってそれぞれ移動駆動
される。

こうして、ツールロボット１０が、供給すべき工具３７
が収納されたツールポケット３１を有するツールラック
３０に対向する位置に位置決めされたところで、ツール
ロボット“本体１１の上下にに設けられた２個の解除シ
リンダ３３のピストンロッド３３ａが、第１５図矢印り
方向に突出駆動される。すると、ピストンロッド３３ａ
の先端とツールラック３０の連結機構３２の解除ビン３
２ｇとが当接し、更に解除ピン３２ｇを、第１３図矢印
り方向にコイルスプリング３２ｉの弾性に抗する形で押
し込む。これにより、ビン３２ｆを介してロックビン３
２ｅもＤ方向に移動し、ロックビン３２ｅと係合溝３２
ｂを介して係合状態に有った、第１４図右側のツールラ
ック３０゜（このツールラック３０に供給すべき工具３
７が格納されている。）のビン３２ａは、ロックビン３
２ｅとの係合状態を解かれて該ビン３２ｍが嵌入してい
た係合穴３２ｃから離脱し得る状態となる。

すると、解除ピン３２ｇが押されたツールラック３０が
設置されたメインフレーム２又はサブフレーム３のどち
らかの対応するフレームに設けられたラック開放シリン
ダ３５が駆動され、ピストンロッド３５ａが、第１３図
矢印Ｂ方向に突出駆動される。ピストンロッド３５ａが
、矢印Ｂ方向に突出駆動されろと、それに伴い、ピスト
ンロッド３５ａに固着されたツールラック３０Ａ及び該
ツールラック３０に−と連結機構３２を介して連結状態
にある１個以上のツーノにラック３０がＢ方向に移動を
開始する（場合によっては、ツールラック３０Ａのみの
時も当然あり得る。）。ツールラック３０は、解除シリ
ンダ３３が当接係合している解除ピン３２ｇの設けられ
たツールラック３０と該ツールラック３０と係合穴３２
ｃを介して連結係合していた、第１４図右方のツールラ
ック３０　を境に、ビン３２ａが係合穴３２ｃから離れ
る形で、Ｂ方向に移動し、移動を開始したツールラック
３０中、第１４図最左方のツールラック３０１：ｌと、
該ツールラック３０　の第１４図左隣りのツールラック
３０の間には、ラック開放シリンダ３５のストロークＳ
Ｔに相当するだけの空間が形成されろ。

なお、第１２図及び第１４図の図面上で（ま、ツールラ
ック３０Ａと３０ｏが一致しているが、本説明は、両者
の一致、不一致に拘わらず、適用されることは勿論であ
る。

こうして、供給すべき工具３７が装着されたツールラッ
ク３０゜部分より、第１図右側のツールラック３０が全
てストロークＳＴだけＢ方向に移動したところで、今度
はツールロボット１０のモ〜り１９を回転駆動して、タ
イミングベルト２０等を介して送りネジ２１を正逆方向
に適宜所定角度量だけ回転させる。すると、送９ネジ２
１に螺合しているハンド機構部２２は、ガイドレール１
１＆、ｌｌａを介して、第１図矢印■、Ｊ方向に本体ｌ
ｌ上を移動する。そこで、ハンド機構部２２に設けられ
た工具把持部２５を、目的の工具３７が格納されたツー
ルポケット３１の上下方向の位置と一致させ、その状態
で、シリンダ２３を駆動してピストンロッド２３ｍを、
第６図及び第７図に示すように、矢印り方向に、工具把
持部２５の２本のガイド棒２５ａ、２５ａ’をスライド
軸受２ｚニミこ対して摺接移動させる形で、突出させる
。すると、工具把持部２５は、ラック開放シリンダ３５
により開放されたツールラック３０１３０゜間の空間中
に、ツールラック３０と干渉することなく嵌入し、第６
図に示すように、その工具把持＠２５１とツールラック
３０．内の目的の工具３７とが、矢印Ｃ，，Ｄ方向にお
ける位相が一致し、かつ第３図上下方向の位相も一致す
る形で位置決めされる。そこで、モータ１５を再度所定
量回転させ、本体１１を工具把持部ｚ５と共にＢ方向に
移動させると、工具把持１１２５ｆに工具３７の工具ホ
ルダが嵌入係合する。この状態で、シリンダ２５ｃに圧
油を供給し、アーム２６をピン２６ａを中心にＨ方向に
押圧し、工具３７を工具把持溝２５ｆ中に脱落すること
なく強固に支持する。１−ム２６は通常状態でも、フィ
ルスプリング２５ｅによりＨ側に付勢されているので、
万一シリンダ２５ｃへの圧油の供給が停止しても工具３
７力τ工具把持溝２３ｆから脱落することは無い。まな
、工具把持溝２５ｆへの工具３７の嵌入係合動作（よ、
圧油がシリンダ２５ｃへ供給されない状態で、工具把持
部２５がＢ方向に工具３７側に移動する乙とにより行わ
れるので、工具３７の工具ホルダ（よ、アーム２６をコ
イルスプリング２５ｅの弾性に抗してＣ方向に回動させ
つつ工具把持溝２５ｆ中ζこ嵌入し、工具３７の把持動
作は円滑に行われる。

こうして、工具把持部２５に工具３７が把持されると、
今度はシリンダ２３のピストンロッド２３　ａ＠Ｃ方向
に後退させる。すると、工具把持部２５に把持された状
態の工具３７は、ツールポケット３１から離脱し、工具
把持部２５と共にＣ方向に移動取り出される。・工具把
持部２５を工具３７と共にＣ方向に移動させたところで
、モータ１５を駆動して本体１１をＢ方向に移動させ、
メインフレーム２を通過して、メインフレーム２の最右
方に固定的に設けられたツールラック３０．にまで工具
３７を把持状態のまま移送する。更に、その間にモータ
１９を駆動して、ハンド機構部２２及び工具把持部２５
を■、Ｊ方向に適宜移動させて、工具把持部２５の工具
３７の位置をツールラック３０．の中間移送ポケット３
６の上下方向の位置と一致させる。

その間に１ラツク開放シリンダ３５は、ピストンロッド
３５ａをＡ方向に後退させ、それまでＢ方向に移動して
いたツールラック３０Ａを初めとする複数のツールラッ
ク３０をＡ方向に戻し、第１４図に示すように、先程分
離されて工具３７が取り出されたツ−ルラック３０ｏの
左隣９の′ソール−ラック３０の係合穴３２−Ｃに工具
３７の取り出されたツールラック３０ｏのピン３２ａを
嵌入係合させる。これにより、それまで形成されていた
空間は閉塞され、ラック開放シリンダ３５のストローク
ＳＴに相当する間隔が、メインフレーム２又はサブフレ
ーム３の最右方のツールラック３０．と・ツールラック
３０Ａとの間に形成される。一方、ピン３２ａが係合穴
３２ｃに嵌入すると、ピン３２ａは、ロックビン３２ｅ
と、ロックピン３２ｅをピン３２ｆ１解除ビン３２ｇと
共にコイルスプリング３２ｉの弾性に抗する形で第１３
図矢印り方向に強制的に移動させる形で、係合溝３２ｂ
を介して係合し、それまで離れていたツールラック３０
０とその左隣のツールラック３０はピン３２ａを介して
、当初のように連結される。なお、係合溝３２ｂとピン
３２０の連結は、互いの傾斜面３２］、３２ｋを介して
行われるので、その楔作用により、ツールラック３０　
とその左方のツールラック３０の連結は、両ラック３０
が密着する形で円滑かつ確実に行われる。

こうして、ツールラック３０　以外の全てのツールラッ
ク３０が、メインフレーム２及びサブフレーム３につい
ておのおの一体化すると、メインフレーム２のツールラ
ック３０！ｌの中間移送ポケット３６に対向する形で位
置決めされたツールロボット１０は、シリンダｚ３を駆
動して、ピストンロッド２３ａをＤ方向に突出させ、工
具把持部２５に把持された状態の工具３７を中間移送ポ
ケット３６の工具保持部３６ｇ中に挿入する。この際、
ツー１．ラック３ｏ　以外のツールラック３ｏは全て、
第１図Ａガ向に移動し、従りてツールラック３０ａと３
０　間にはラック開放シリンダ３５のストロークＳＴに
相当するだけ（又は、それ＊上）の間隔が形成されてい
るので、工具把持部２５をツールラッ、り３０方向であ
るＤ方向に突出させても、工具把持部２５とツールラッ
ク３０及び該ラック３０に装着されている工具３７が干
渉することば無く、工具３７の工具保持部３６ｇへの挿
入は円滑に行われる。

工具３７が工具保持部３６ｇへ挿入されると、シリンダ
２５ｃへの圧油の供給が遮断され、その状態で、本体１
１はＡ方向に工具把持部２５と共に移動する。すると、
工具把持部２５のアーム２６はコイルスプリング２５ｅ
の弾性に抗する形でＧ方向に回動しつつ、工具３７との
係合が解除され、工具３７は中間移送ポケット３６中に
、第１７図に示すように、コイルスプリング３６ｕによ
ってＸ方向に付勢されたロックビン３６ｔとプルスタッ
ド３７ａの溝部分３７ｂが係合する形で保持される。

ところで、中間移送ポケット３６に格納された工具３７
は、その後、マシニングセンタ等の工作機械に、該工作
機械側に装着されたＡＴＣ装置（「自動工具交換装置」
の略称。以下、単に「ＡＴＣ装置」と称する。）により
再度移送されて主軸に装着され、更に主軸にそれまで装
着され、加工作業の完了した工具３７は、該ＡＴＣ装置
により中間移送ポケット３６へ返却される。なお、工具
貯蔵供給値ｗ１における、工具３７の中間移送ポケット
３６への搬送は、第１図及び第２図に示すように、各ツ
ールラック３０に格納された工具３７の、より正確には
工具３７の工具ホルダ３７Ｃの図中左側の部分を把持し
て行うが、通常工作機械側のＡＴＣ装置は、工具３７の
図中右側の部分を把持して工具交換を行う。従って、工
具ホルダ３７ｃが左右対称形のものであれば良いが、左
右非対称の工具ホルダ３７ｃに装着された特殊な工具３
７については、工具把持部２５が工具左側の把持可能部
分を把持すると、ＡＴＣ装置側では中間移送ポケット３
６へ挿入された工具３７をそのままでは把持出来なくな
る不都合が生じる。

そこで、中間移送ポケット３６に工具３７がツールロボ
ット１０により挿入セットされると、シリンダ３６ｑが
駆動され、ロッド３６ｒが、第１７図矢印ｉ方向に突出
駆動される。すると、第１８図に示すように、ロッド３
６ｒに形成されたラック３６Ｓ１ピニオンギヤ３６ｐを
介して回転ホルダ３６ｂが１８０°回転する。回転ホル
ダ３６）＋には、第１６図に示すように、工具３７に設
けられたキー溝と係合し得るキー３６ｖが設けられてい
るので、工具３７は回転ホルダ３６ｂの回転に同期して
１８０°回転する。一方、回転ホルダ３６ｂが１８０°
回転すると、その回転はギヤ３６１１３６ｋを介して軸
３６ｉに伝達され、更にギヤ：ＩＪ、３６ｈを介してク
リニングホルダ３６ｄを回転ホルダ３６ｂと同方向に回
転させる。

すると、クリニングホルダ３６ｄに装着されたクリーニ
ングブラシ３６ｆもクリニングホルダ３６ｄと共に回転
し、工具ホルダ３７ｃの、工具３７を工作機械の主軸に
装着した際に主軸と密着して工具３７を保持するテーパ
軸３７ｄに付着した塵等の異物を除去し、正確な加工作
業が行えるようにする。クリーニングホルダ３６ｄは、
ギヤ比により、回転ホルダ３６ｂが１８０°回転する間
に数回回転するので、テーパ軸３７ｄの清掃はテーパ軸
３７ｄの全周に亙り円滑に行われる。また、同時に、フ
レーム３６ａの、第１７図右端に設けられな空気供給穴
３６ｗから回転ホルダ３６ｂ内を通って圧縮空気が工具
保持部３６ｇ内に供給されるので、該圧縮空気により、
クリーニングブラシ３６ｆにより除去された塵等の異物
は、工具３７と回転ホルダ３６ｂ間の間隙３８を通って
外部に排出され、テーパ軸３７ｄは清浄な雰囲気に保た
れる。こうして、テーパ軸３７ｄの清掃を行いながら、
工具３７を工具保持部３６ｇ内で１８００回転させると
、工具３７の把持可能な側が、工作機域のＡＴＣ装置に
よる把持側、即ち、第１図右側に位置決めされ、ＡＴＣ
装置によるその後の工作機域への工具３７の移送動作は
円滑に行われる。

一方、ＡＴＣ装置により中間移送ポケット３６に返却さ
れた工具３７については、シリンダ３６ｑが駆動され、
ロッド３６ｒが、第１７図及び第１８図Ｊ方向に移動さ
れる。すると、ラック３６ｇ、ピニオンギヤ３６ｐを介
して回転ホルダ３６ｂが先程とは逆の方向に１８０°回
転して、工具３７の把持可能側を、それまでの第１図に
おける右側から、ツールロボット１０の把持が可能な左
側へ変更すると共に、クリーニングブラシ３６ｆにより
前述と同様なりリーニング動作を工具３７のテーパ軸３
７ｄに対して行い、テーパ軸３７ｄを清浄な状態にする
。

次に、ツールロボット１０のシリンダ２３を駆動してピ
ストンロッド２３ａを、第６図及び第７図に示すように
、矢印り方向に突出させる。すると、工具把持部２５は
、開放状態にあるツールラック３０Ａ、３０．間の間隔
がＳＴなる間に、前述のように、ツールラック３０　等
と干渉することなく入り込み、その工具把持溝２５ｆと
中間移送ポケット３６内のＡＴＣ装置により返却された
工具３７の工具ホルダ３７ｃとが、矢印ＣＳＤ方向にお
ける位相が一致し、かつ第３図上下方向の位相も一致す
る形で位置決めされる。そこで、モータ１５を再度所定
量回転させ、本体１１を工具把持部２５と共にＢ方向に
移動させると、工具把持溝２５ｆに工具３７の工具ホル
ダ３７ｃが嵌入係合する。この状態で、シリンダ２５ｃ
に圧油を供給し、アーム２６をピン２６ａを中心にＨ方
向に押圧し、工具３７を工具把持溝２５ｆ中に脱落する
ことなく強固に支持する。

こうして、工具把持部２５に工具３７が把持されると、
今度はシリンダ２３のピストンロッド２３ａをＣ方向に
後退させる。すると、工具把持部２５に把持された状態
の工具３７は、中間移送ポケット３６から離脱し、工具
把持部２５と共にＣ方向に移動取り出される。工具把持
部２５を工具３７と共にＣ方向に移動させたところで、
モータ１５を駆動して本体１１を入方向に移動させ、該
工具３７を収納すべきツールラック３０にまで工具３７
を把持状態のまま移送する。また、その間にモータ１９
を駆動して、ハンド機構部２２及び工具把持部２５を１
１Ｊ方向に適宜移動して、工具把持部２５の工具３７の
位置を、該工具３７を返却すべきツールラック３０のツ
ールポケット３１に対応した位置に位置決めする。

こうして、ツールロボット１０が、返却された工具３７
を格納貯蔵すべきツールポケット３１を有するツールラ
ック３０と対向する位置に位置決めされたところで、ツ
ールロボット本体１１の上下に設けられた２個の解除シ
リンダ３３のピストンロッド３３ａが、第１５図矢印り
方向に突出駆動されろ。すると、ピストンロッド３３ａ
の先端とツールラック３０の連結機構３２の解除ビン３
２ｇとが当接し、更に解除ビン３２ｇを、第１３図矢印
り方向にコイルスプリング３２ｉの弾性に抗する形で押
し込む。これにより、ピン３２ｆを介してロックビン３
２ｅもＤ方向に移動し、口νクピン３２１と係合溝３２
ｂを介して係合状態に有った、隣接するツールラック３
０　　（このツールラック３０ｏに返却すべき工具３７
を収納するツールポケット３１が有る。）のピン３２ａ
は、第１４図に示すように、ロックビン３２番との保合
状態を解かれて該ピン３２ａが嵌入していた係合穴３２
ｃから離脱し得る状態となる。

すると、解除ピン３２ｇが押されたツールラック３０が
設置された、メインフレーム２又はサブフレーム３のど
ちらかの対応するフレームに設けられたラック開放シリ
ンダ３５が駆動され、ピストンロッド３５ａが、第１３
図矢印Ｂ方向に突出駆動される。ピストンロッド３５ａ
が、矢印Ｂ方向に突出駆動されると、それに伴い、ピス
トンロッド３５ａに固着されたツールラック３ｏＡ及び
該ツールラック３０Ａと連結機構３２を介して連結状態
にある１個以上のツールラック３０がＢ方向に移動を開
始する。ツールラック３ｏは、解除シリンダ３３が当接
係合している解除ビン３２ｇの設けられたツールラック
３０と該ツールラック３０と係合穴３２ｃを介して連結
係合していた、第１４図右方のツールラック３０゜を境
に、ピン３２ａが係合穴３２ｃから離れる形で、Ｂ方向
に移動し、ツールラック３０　と、該ツールラック３０
の第１４図左方のツールラック３０の間には、ラック開
放シリンダ３５のストロークＳＴに相当するだけの空間
が形成される。

こうして、工具３７が返却されるべきツールポケット３
１の設けられたツールラック３０．部分より、第１図右
側のツールラック３ｏが全てストローフＳＴｒ！けＢ方
向に移動したところで、本体１１をＢ方向に所、定量移
動させ、工具把持部２５の工具３７とツールラック３０
の工具３７を返却すべきツールポケット３１を対向させ
る。そこで、シリンダ２３を駆動してピストンロッド２
３ａを、第６図及び第７図に示すように、矢印り方向に
突出させる。すると、工具把持部２５は、ラック開放シ
リンダ３５により開放されたツールラック３０．３０゜
間の空間中に、ツールラック３０等と干渉することなく
嵌入し、把持している工具３７をツールラック３０ｏ中
の所定のツールポケット３１中に挿入する。

工具３７がツールポケット３１中へ挿入されると、シリ
ンダ２５ｃへの圧油の供給が遮断され、その状態で、本
体１１はＡ方向に工具把持部２５と共に移動する。する
と、工具把持部２５のアーム２６はコイルスプリング２
５ｅの弾性に抗する形でＣ方向に回動しつつ、工具３７
との係合が解除され、工具３７はツールポケット３１中
に保持される。

乙の状態で、工具把持部２５はＣ方向に戻され、更にラ
ック開放シリンダ３５がＡ方向に駆動されて、返却のた
めに分割状態にあったツールラック３０を再度連結機構
３２を介して一体化し、ツールロボット１０による返却
動作は完了し、ツールロボット１０は次の工具３７供給
動作に備える。

次に、本工具貯蔵供給装置１に対して工具３７をセット
する場合について説明する。

工具貯蔵供給装置１のサブフレーム３に設けられたツー
ルラック３０の内、第１図最左方のツールラック３０の
下から３番目のツールポケット３１Ａは、ツール脱着ス
テージ璽ンとして使用されており、作業者は工具貯蔵供
給装置１の各ツールラック３０のツールポケット３１に
工具３７を装着セットし、また各ツールポケット３１か
ら使用済みの工具３７を回収する場合には、このツール
ポケット３１Ａを介して作業を行う。即ち、各ツールラ
ック３０のツールポケット３１に工具３７を装着セット
する場合には、装着すべき工具３７を該ツールポケット
３１Ａに、手動または所定のツール供給ロボット等の工
具供給手段を介して装着セットする。この状態で、ツー
ルロボット１０を駆動して、ツールロボット１０に該ツ
ールポケット３１　に装着された工具３７を把持させろ
と共に、中間移送ポケット３６から工具３７を各ツール
ポケット３１に収納する場合と全く同様に、該工具３７
を収納すべきツールポケット３１にまで工具３７を移送
し、更に格納する。こうして、次々に格納すべき工具３
７をツールポケット３１Ａにセットしてゆき、ツールロ
ボット１０により各ツールポケット３１に格納すること
により、工具３７は工具貯蔵供給袋Ｍ１にセットされて
ゆく。なお、装着済みの工具３７を各ツールポケット３
１から回収する場合も同様であり、各ツールポケット３
１から回収すべき工具３７をノー・ルロボノ：１０によ
りツール脱着ステージ璽ンであるツールポケット３１Ａ
にまで搬送装着し、そこから作業者等が工具３７を取り
外して回収する。このように、所定のツールポケット３
１Ａをツール脱着ステーションとして用いることにより
、作業者等は工具３７をツールポケット３１Ａに装着す
るだけで、工具貯蔵供給装置１の任意の場所へ工Ａ３７
をセットすることが出来、更に工具貯蔵供給装置１から
の工具３７の回収もツールポケット３１Ａの一個所で行
うことが出来るので、極めて便利である。なお、ツール
脱着ステージ冒ンはツールポケット３１　の−個所（ζ
限らず複数個のツールポケット３１をツール脱着ステー
ジ璽ンとして使用することも当然可能である。

また、本実施例のように、ラック開放シリンダ３５等の
ツールラック３０の移動駆動手段により移動開放される
一団のツールラック３０とは独立した形で、一部のツー
ルラック３０．を固定的に設けると、該固定されたツー
ルラック３０．に装着セットされた工具３７については
、ツールラックの開放動作を行わなくとも直ちにツール
ロボット１０による工具３７の脱着動作を行うことが出
来るので、頻繁に使用される工具３７や、加工時間が短
くて、通常のツールラック３０の開閉動作による工具選
択を行っていたのではツールロボット１０による工具３
７の工作機械への供給動作時間が加工時間より１１なる
ような場合は、当該工具３７については固定されたツー
ルラック３０６に装着することにより、ツールラック３
０の開閉に要する時間を短縮することが出来るので、機
動性に富んだ工具３７の供給が可能となる。

更に、本実施例による工具貯蔵供給装置１は、メインフ
レーム２及びサブフレーム３の２個のフレームから構成
されるが、メインフレーム２及びサブフレーム３ば、第
１図及び第２図にも示すように、自由に分離接続が可能
なモジュール構成となっているので、供給すべき工具３
７の本数に応じて、メインフレーム２のみ、メインフレ
ーム２とサブフレーム３、更にはメインフレーム２と複
数台のサブフレーム３を連結して構成することが可能で
ある。即ち、メインフレーム２及びサブフレーム３には
、ツールロボット１０が走行する為のガイドレール６．
９、ラック７等の走行ガイド手段が、ツールロボット１
０の走行方向に沿って、延長接続自在に設けられている
ので、必要に応じてメインフレーム２にサブフレーム３
を増設し、更に前記走行ガイド手段を両フレームを貫通
する形で接続すると、ツールロボット１００両フレーム
間に亙る走行が直ちに可能となり、供給工具本数を容易
に増大させることが出来る。

（ｇ）０発明の効果以上、説明したように、本発明によれば、移動自在に設
けられた複数の帯板状のツールラック３０を有し、該ツ
ールラック３０には工具３７を収納し得る複数のツール
ポケット３１を前記ツールラック３０の長手方向に配列
して設け、更に、工作機械への工具３７の受け渡しを行
う中間移送ポケット３６を設け、前記ツールラック３０
と中間移送ポケット３６との間で工具３７を受け渡し搬
送するツールミボット１０等の工具３７の受け渡し搬送
手段を設けたので、工具３７をツールラック３０内に高
密度に収納することが出来ろばかりか、受け渡し搬送手
段による工具３７の受け渡しに際してはツールラック３
０が移動することにより、受け渡し搬送手段と隣接する
ツールラック３０の工具３７等が干渉することが防止さ
れるので、ツールラック３０相互間に、干渉を排除する
ための所定の距離を設ける必要が無（、従って、ツール
ラック３０を連続的に配置することが可能となり、数百
本の工具３７の収納も狭いスペースで容易に行うことが
出来ろ。

更に、多数の工具３７をコンパクトに収納出来ることか
ら、受け渡し搬送手段による、ツールラック３０と中間
移送ポケット３６間の工具３７の移送も短時間に行うこ
とが出来、工作機械への工具３７の供給を迅速に行うこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による工具貯蔵供給装置の一実施例を示
す正面図、第２図は第１図の工具貯蔵供給装置のメイン
フレーム部分を示す正面図、第３図はツールロボット部
分を示す正面図、第４図は第３図の平面図、第５図は第
３図の側面図、第６図はツールロボットのハンド部分を
示す正面図、第７図は第６図の平面図、第８図は工具把
持部を示す、第６図における■矢視図、第９図はツール
ラック部分の正面図、第１０図は第９図の平面図、第１
１図は第９図の側面図、第１２図はツールラックの結合
状態を示す正面図、第１３図は第１２図の側面図、第１
４図は第１２図の平面図、第１５図はツールロボットの
ロック解除機構を示す平面図、第１６図は中間移送ポケ
ットを示す正面図、第１７図は第１６図の側面図、第１
８図は第１７図のＸ■−ｘｖｍ綿による断面図である。１・・・・・・工具貯蔵供給装置１０・・・・・・受け渡し搬送手段（ツールロボット）
３０・・・・・ツールラック３１・・・・・・ツールポケット３６・・・・・・中間移送ポケット出願人　　株式会社　山崎鉄工所１〜Ａ−Ｍ八　　π−工　　相１）仲二（ほか１名）

Claims

【特許請求の範囲】各々が移動自在に設けられた複数の帯板状のツールラックを有し、該ツールラックに工具を収納し
得る複数のツールポケットを前記ツールラックの長手方
向に配列して設け、更に工作機械への工具の受け渡しを
行う中間移送ポケットを設け、前記ツールラックと中間
移送ポケットとの間で工具を受け渡し搬送する工具の受
け渡し搬送手段を設けて構成した工具貯蔵供給装置。