JPS6150730A - 工具貯蔵供給装置 - Google Patents

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】 ［，１、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適用するに好適な工具貯
蔵装置に関する。

（ｂ）、従来の技術 従来、この種の工具貯蔵装置としては、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
、いずれも貯蔵できろ工具の数が数十本が限度であった
。

（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曽及しつ
つあり、そうしたｔＢ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貯蔵本数では、
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８１城に対して交換しながら、多数の工
具の貯蔵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
ろようにしたもの、更には複数のチェーン式１具マガジ
ノを並列に設けたもの等種々の貯蔵方式が考案されたが
、工具の工作機械への供給時間が長くなったり、設苫ス
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ｆｎｔｆｔ［ｌに収
納しておき、工具を工具搬送ロボット等の工具の受は渡
し搬送手段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千ダを避けろ必要が有るため
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、工具と該工具の受
は渡し搬送手段との間の干渉の発生を未然に防止しつつ
、多数の工具を高密度、従って狭いスペースで収納する
ことが出来る工具貯蔵装置を提供することを目的とする
ものである。

（ｄ）０問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、フレームを有し、前記フレームにガイ
ド手段を設け、前記ガイド手段に、複数の帯板状のツー
ルラックを移動自在に設けろと共に、該ツールラックに
工具を収納し得る複数のソールポケットを前記ツールラ
ックの長手方向に配設して構成されろ。

、（・）・作用 上記した構成により、工具は各ツールラックのソールポ
ケットに収納され、工具の挿入、抜去に際しては、対応
するツールラックを移動させて、ツールラック及び該ツ
ールラックに装着された工具と、工具の受は渡し搬送手
段との間の干渉の発生を防止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装置の一実施例が用いら
れた工具貯蔵供給装置の一例を示す正面図、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機構部を示す正面図、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】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１４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１８図は第１７図のＸ
■−Ｘ■腺による断面図である。

工具貯蔵供給装置１は、第１図に示すように、工具貯蔵
装置４を構成するメインフレーム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、第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に亙り横断的に、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ｌ
−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きれている。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ＡＳＢ方向に移動自
在（ど設けられている。本体１１の上部には、モータ１
５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！１ｉｌＩ駆動され
ろ。

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。ノ１ンド機構部２２に
は油圧シリンダ２３が、ピストンロッド２３ａ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＆ｌｕ部２２には、第６図に示すように、ス
ライド軸受２２ａが複数ｇ設けられ、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
ＰＪ動自在に装着されたガイド棒２５ａ、２５ａ’　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、ガイド棒２５ａにはその中心に沿って工具把持部
２５への圧油供給用の穴２５ｂが貫通穿設されており、
更にガイド捧２５ａ′には後述の近接センサに接続され
ろコード設置用の穴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２３ａ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
グ２５ｃがガイド棒２５ａに穿設された穴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Ｅ、Ｆ方向に移動自在に設けられて
いる。ビス）・ン２５ｄとシリング２５ｃの間にはコイ
ルスプリング２５ａが縮設されており、コイルスプリン
グ２５Ｃばピストン２５ｃｌ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２Ｇがビン２
６ａ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２
５ｄ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１Ａｆｆ　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
は工具把持溝２５ｆ内の工具の有ブ＾（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、ツールロボット１０の走行方
向である矢印人、８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ＡＳＢ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ｇｔされてい
る。ガイドレール２９ｄ及びガイド溝２９　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溝３０ａ１ガイドローラ３０
ｂをガイドレール２９ｄ及びガイド溝２９　ｃ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３１ｎ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に装着きれｔこ工具のツールポケット３
１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１目互に連
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３０に向
けて突出させた形で固着されたビン３２ａを有している
。ビン３２ｎの先端部分には、第１４図に示すように、
係合溝３２ｂが穿設されてお今、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粋
、穴３２ｄには口、ンクビン３２ｅが、矢印Ｃ，Ｄ方向
に移動自在に嵌入係合している。ロックピン３２ａ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ＣＳＤ方向に移動自在に嵌入された解除ピン３
２ｇに嵌入係合している。解除ビン３２Ｂと穴３２　ｈ
　ＨＥに１よ、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は解除ビン３２ｇを常時矢
印Ｃ方向に付勢している。

なお、ソールロボット本体１１の、・ソールラック３０
の連結１１ｉｌ構３２と対向し得ろ上下位冒には、第１
５図に示すように、解除シリング３３がピストンロッド
３３ａを矢印Ｃ，Ｄ方向に突出投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
うち、メインフレーム２及びサブフレーム３について、
第１図におけろ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３ｏ　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り、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３５
ａＱＡ、Ｂ方向に突出後退させろことにより、ツールラ
ック３０Ａ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におけろ、第１図
最右方のツールラック３０゜ば、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は、第１６図及び第１７図に示すよ
うに、ツールラッり３０Ｉｌに固定されたフレーム３６
＆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、更にクリニングボルダ３６ｄが
ベアリング３６ｅを介して回転自存に設けられており、
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３６ａに回転自在に支持された軸３６１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３６１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によゆ矢印■、Ｊ方向に突出自在
に設けられた棒状のロッド３６「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３６Ｉ）にはロックビン３６ｔが、第１７図
に示すように、矢印■、Ｊ方向に移動自在に設けられて
おり、ロックビン３６ｔはコイルスプリング３６ｕによ
り、矢印■方向に付勢された形で設けられている。この
ロックビン３Ｇｔは、工具保持部３６ｇに装着されｔコ
ニ具３７のプルスタッド３７ａ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３８ｇ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ンサである。

工具貯蔵供給装置１は、以上のような構成を有ずろので
、工具貯蔵供給装置１により、図示しないマンニングセ
ンタ等の工作機織に工具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を工具貯ＱＪｆｆｉ　４のメインフレーム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！Ｉ！ＩＪ！！１１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１５を適宜正逆方
向に回転駆動することにより、減速装置ａ１６、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。ツールウボット１ｏは、工作１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
向する位苫にまでＡ、Ｂ方向に駆動されろ。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ろ。

−４、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３ｏ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３ｏ
は、通常状態では、第９図に示すように、隣接するフー
ルラック３゜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
ソールラック３０．．３０Ｉｌを除く。）。このツール
ラック３０の一体化＋ｔ　、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３ｏは、連結状態においては、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
１Ｂ方向に突出後退させろことにより、一体的に、ガイ
ドレール２９ｄ、ガイド溝２９　ｃに沿ってそれぞれ移
！Ｘ１ｌＩＩ＠動されろ。

こうして、ツールロボット１ｏ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３３ｎ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８１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３２【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１Ｍ３
２ｂを介して係合状態に有った、第１４図右側のツール
ラック３ｏｏ（このツールラック３ｏに供給すべき工具
３７が格納されている。）のビン３２ａは、ロックビン
３２ｅとの係合状態を解かれて該ビン３２ａが嵌入して
いた係合穴３２ｃから離脱し得ろ状態となる。

すると、解除ビン３２ｇが押されたツールラック３０が
Ｒｆｉ２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ｔＬＥ＆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ろ。ピストンロッド
３５ａが、矢印Ｂ方向に突出ｍ動されると、それに伴い
、ピストンロッド３５ａにｒｌＡ５ａされたツールラッ
ク３ｏＡ及び該ツールラック３０Ａと連結８１満３２を
介して連結状態にある１ｇ以上のツールラック３０が８
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ビン３２
ｇの設けられたツールラック３０と該ソールラック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、ビン３２ａが係合穴３
２ｃから離れろ形で、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３
０゜と、該ソールラνり３０　の第１４図左隣りのツー
ルラック３００間には、ランク開放シリンダ３５のスト
ロークＳＴに相当するだけの空間が形成されろ。

なお、第１２図及び第１４図の図面上では、ツールラッ
ク３０Ａと３０゜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、適用されろことは勿論である
。

こうして、供給すべき工具３７が装着されたツールラッ
ク３００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方向に移動じたところで、今度
はツールロボット１ｏのモータ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ろ。すると、退勢ネジ２
１に螺合しているハンド機構部２２は、ガイドレール１
１ａ１１１ａを介して、第３図矢印１．Ｊ方向に本体１
１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２３ａ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本のガイド俸２５ａ、２５ａ’をスライド
軸受２２１１に対して摺接移動させろ形で、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３ｏ、３０８間の空間中
に、ツールラック３０等と千６することなく嵌入し、第
６図に示すように、その工具把持溝２５ｆ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
けろ位相が一致し、かっ第３図上下方向の位相も一致す
る形で位置決めされろ。そごで、モーター５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
移動させろと、工具把持溝２５ｆ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２Ｓｃ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２Ｓ＋中に脱落することな
く強固に支持する。アーム２６は通常状態でも、コイル
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３７
が工具把持溝２５ｆから脱落することば無い。また、工
具把持１１２５ｆへの工具３７の嵌入係合動作は、圧油
がシリンダ２５ｃへ供給されない状態で、工具把持部２
５が８方向に工具３７側に移動することにより行われる
ので、工具３７の工具ホルダは、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２５　ｆ中に嵌入し、工具３７の把持動作は円
滑に行われろ。

龜 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
後退させろ。すると、工具把持部２５に把持された状態
の工具３７は、ソールポケット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ろ。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Ｉ
、Ｊ方向に適宜移動させて、工具把持部２５の工具３７
の位ＭＱツールラック３０．の中間移送ポケット３６の
上下方向の位置と一致させる。

その間に、ラック開放シリング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３０　を初めとする複数のツールラッ
ク３０を入方向に戻し、第１４図に示すように、先程分
離されて工具３７が取り出されたツールラック３０゜の
左隣りのツールラック３０の係合穴３２ｃに工具３７の
取り出されたツールラック３０゜のピン３２ａを嵌入係
合させろ。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３０　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３２ｎ（よ、ロックピン３２ｅと、ロ
ックビン３２ａをビン３２ｆ１解除ピン３２ｇと共にコ
イルスプリング３２１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ろ形で、係合Ｆ４３２ｂを介
して係合し、それまで離れていたツールラック３０とそ
の左隣のツールラック３０ばピン３２ａを介して、当初
のように連結されろ。なお、係合溝３２ｂとピン３２ｅ
の連結は、互いの傾斜面３２１１３２ｋを介して行われ
るので、その模作用により、ツールラック３０゜とその
左方のツールラック３゜の連結は、両ラック３０が密岩
する形で円滑かっ確実に行われる。

こうして、ツールラック３０１１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．の中ＩＩＩ　移送ポケット３６に対向する
形で位置法めされたツールロボット１０は、シリンダ２
３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、ツールラック３０．以外のツールラック３ｏは全
て、第１図Ａ方向に移動し、従ってツールラック３゜と
３０Ａ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（又はそれ以上の）間隔が形成されて
いるので、工具把持部２５をツールラック３０方向であ
ろＤ方向に突出させても、工具把持部２５とツールラッ
ク３ｏ及び該ラック３０に装着されている工Ａ３７が干
渉することは無く、工具３７の工具保持部３４Ｂへの挿
入は円滑に行われろ。

工具３７が工Ａ保持部３６ｇへ挿入されろと、シリング
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２５ａ
の弾性に抗する形で６方向に回動しつつ、工Ａ３７どの
係合が解除され、工具３７（よ中間移送ポケット３６中
に、第１７図に示すように、フィルスプリング３６ｕに
よって１方向に付勢されたロックピン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ろ。

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（「自動工具交換袋口」
の略称。以下、単に「ＡＴ　Ｃ’Ａ　ｆｉ１２　Ｊと称
する。）により再度移送されて主軸に仏心され、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１　　　　　り中間移送ポケット３
６へ返却されろ。なお、工具貯蔵供給装置１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Ａ３７の工具ホルダ３７
Ｃの図中左側の部分を把持して行うが、通常工作ｔｉｌ
＋ＪＩｔ側のＡＴＣ＠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３７．
ｃ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に装着された持味な工具３７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３６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
じろ。

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により押入セットされろと、シリンダ３６ｑが
駆動され、ロッド３６ｒが、第１７図矢印１方向に突出
駆動されろ。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３６ｂｌｃｌよ、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ろキー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３６１．３６ｋを介して
軸３６ｉに伝達され、更にギヤ３６４，３６ｈを介して
クリユングホルダ３６ｃｌを回転ホルダ３６ｂと同方向
に回転させろ。

すると、クリユングホルダ３６ｄに装着されたクリーニ
ングブラン３６ｆもクリユングホルダ３６ｄと共に回転
し、工Ａ３７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を保持する工具ホルダ３７ｃのテーパ軸
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ｔＧ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３６ｎの、第１７図右端に設けられた空気供給穴
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、
クリーニングブラン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は清浄な芽囲気に保た
れろ。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３（Ｂ内で１８０゜回転させると
、工具３７の把持可能な側が、工作８１減のＡＴＣ装置
によろ把持側、即ち、第１図右側に位置決めされ、ＡＴ
Ｃ装置によるその後の工作機械への工具３７の移送動作
は円ｍに行われろ。

一方、ＡＴＣ装置により中間移送ポケット３６に返却さ
れた工Ａ３７については、シリング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、ランク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
おけろ右側から、ツールロボット１０の把持が可（１Ｌ
な左側へ変更すると共に、クリーニングプラノ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３７ｄに対して行い、テーパ軸３７ｄを１ｉｌｌ　ｉ
？Ｉな状態にする。

次に、ツール口・ボンド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
１．ｔ、開放状態にあるツール、　ラック３０Ａ、３０
８間の間隔がＳＴ（又はそれ以上）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Ａ
ＴＣ装置により返却された工具３７の工具ホルダ３７ｃ
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ろ。

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方向に移動させろと、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をビン２６ａを中、　　　　　　心“ｃ　ｔ１方向
（′抑圧ゝ・工具３７を工具把持溝２゛ｆ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が把持されろと、
今度はシリンダ２３のピストンロッド２３ａをＣ方向に
後退させろ。すると、工具把持部２５に把持された状態
の工具３７（よ、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Ａ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３
７を把持状態のまま移送する。また、その間にモータ１
９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２ＥＭ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１’ｌｉ＆されろ。すると、ピストンロッ
ド３３ｍの先端とツールラック３０の連結＠構３２の解
除ビン３２ｇとが当接し、更に解除ビン３２ｇを、第１
３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３２ａもＤ方向に移動し、ロックビン３２＝＃−
と係合ｉ７３２　ｂを介して係合状態に有った、隣接す
るツールラック３０゜（このツールラック３０　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。

）のビン３２ａは、第１４図に示すように、ロックビン
３２ｊ＝どの係合状態を解かれて該ビン３２ａが嵌入し
ていた係合穴３２ｃから離脱し得ろ状態となる。

すると、解除ビン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（よりブフレーム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３５１′Ｉが、
第１３図矢印Ｂ方向に突出Ｔｏ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３０
Ａ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３０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、ビン３２ａが係合穴３２ｃから離れろ形で、
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ろ。

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３０が全てストロークＳＴｔ′！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を返却すべきソールポケット３１を対向させ
ろ。そこで、ノリンダ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、ラック開成ノ
リンダ３５により開放されたツールラック３０．３０ｏ
間の空間中に、ツールラック３０等と＋６することなく
嵌入し、把持している工具３７をソールラック３０゜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中へ挿入されろと、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
５ａの弾性に抗するｌ［ａ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３
１中に保持されろ。

この状態で、工具把持部２５はＣ方向に戻され、更にラ
ンク開放シリンダ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νり３０を可変連結機構
３２ｆ−介して一体化し、ツールロボット１０によ、・
５返却動作は完了し、ツールラック１０は次の：具３７
供給動作に備える。

次に、本工具貯蔵供４ｚ装買１に対して工具３７をセッ
トする場合についご説明ずろ。

工具貯蔵供給袋ｊＪ１のサブフレーム３に設けられたツ
ールラック３０Ｆ−内、第１図最左方のツールラック３
０の下から：番目のツールポケット３１Ａ（よ、ツール
脱着ステージ１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のツールラック　
・３１に工具３７を装着セットし、また各ツールビケラ
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７１場合には、装置すべき工具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を駆動じて、ソールロボν）
１０に該ツールポケット３１Ａに装着された工具３７を
把持させると共に、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Ａ３７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ｔ
Ｉ５納することにより、工具３７ば工具貯蔵供給装置１
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３１から回収する場合も同様であり、各ツ
ールポケット３１から回収すべき工具３７をツールロボ
ット１０によりツール脱着ステーシロンであるツールポ
ケット３１Ａにまで搬送装着させ、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３１Ａをツール脱着ステーシーンとして用
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
場所へ工具３７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３１
Ａ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シンはツールポケット３１
Ａの一個所に限らず袂数個のツールポケット３１をツー
ル脱着ステージ１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の脱宕動作を行うことが出
来るので、頻繁に使用されろ工具３７や、加工時間が短
くて、通常のツールラック３０のＵ１閉動作による工具
選択を行っていたのではソールロボット１０による工具
３７の工作８１にへの供給動作時間が加工時間よりも長
くなるような場合は、当該工具３７については固定され
たソールラック３０．に装着することにより、ツールラ
ック３０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ｔ！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ｌは、メインフ
レーム２及びサブフレーム３の２ｇ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は、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の本数に応して、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、必要に応じ龜　　　　　　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１
０の両フレーム間に亙ろ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ろことが出来ろ。

なお、上述の実施例は、ツールラ１．り３０を、第１図
及び第２図に示すように、図中上下方向に立てて設けた
場合について述べたが、ツールラック３０は、必ずしも
立てて設けろ必要は無く、水平方向に寝かせた形で設け
ても良い。

また、上述の実施例は、中間移送ポケット３６を工具貯
蔵装置４内に固定的に設けられたツールラック３０　に
設けた場合について述べたが、中間移送ポケット３６は
ツールラック３０に必ずしも設ける必要は無く、貯藏装
誼４外の適宜なｊ烏所に設けろととも当然可能である。

更に、本実施例の場合は、各ツールラック３０が連結ｔ
ｊＪＨＩＩｙ３２により相互に連結自在な構成の場合に
ついて説明したが、ツールラック３０ば、工具３７のツ
ールポケット３１に対する挿入、抜去に際して、ツール
ラック３０が移動することにより、ツールロボット１０
等の工具の受は渡し搬送手段との干渉を排除し得る限り
、必ずしも相互に連結し得る構成である必要は無いこと
は勿論である。

（ｇ）０発明の効采 以上、説明したように、本発明によれば、メインフレー
ム２、サブフレーム３等のフレームを有し、前記フレー
ムにガイド溝２９　ｃ　、ガイドレール２９ｄ等のガイ
ド手段を設け、前記ガイド手段に、複数の帯板状のツー
ルラック３０を移動自在に設けろと共に、該ツールラッ
ク３０に工、ｐｔ３７を収納し得ろ複数のツールポケッ
ト３１を前記ソールランク３０の長手方向に配列して設
けたので、工Ａ３７をツールラック３０内に高密度に収
納ずろことが出来るばかりか、ツールロボット１０等の
工具の受は渡し搬送手段による工具３７の受は渡しに際
してはツールラック３０がガイド手段にガイドきれる形
で移動することにより、受は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く、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
来る。

更に、多数の工具３７をコンパクトに収納出来ることか
ら、受は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８１　ｂｇ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装置の一実施例が用いら
れた工具貯蔵供給装置の一例を示す正面図、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図はソ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機構部を示す正面図、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
におけろ■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１１図は第９図の側面
図、第１２図はンールラソクの結合状態を示す正面図、
第１３図は第１２図の側面図、第１４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１８図は第１７図のＸ
■−Ｘ■腺による断面図である。 ２　　フレーム（メインフレーム） ３　　フレーム（サブフレーム） ４　　工具貯蔵装着 ２９ｃ　　　　ガイド手段　（ガイド溝）２９ｄ　　　
ガイド手段（ガイドレール）３０−・・・ツールラック ３１　・ツールポケット ３７　・　工具 出願人　　株式会社　山崎鉄工所 代理人　　弁理士　　相１）伸二 （ほか１名） 第１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 フレームを有し、前記フレームにガイド手 段を設け、前記ガイド手段に、複数の帯板状のツールラ
   ックを移動自在に設けると共に、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
   の長手方向に配設して構成した工具貯蔵装置。