JPS6150731A - 工具の貯蔵供給方法 - 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】 （ａ）、産業上の利用分計 本発明は、マシニングセンタ等の工作機械に工具を供給
するための工具の貯蔵供給方法に関する。

［ｂ）　、従来の技術 従来、この種の工具貯蔵供給方法としては、ドラム形の
工具マガジン、チェーン式１具マガジン等を用いｔコも
のが知られていたが、いずれも貯蔵供給できる工具の数
が数十本が限度であった。

（Ｃ）０発明が角７決しようとする問題点しかし、最近
、工作８！ＩｔＩｆ！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
、工具を工具搬送ロボットで搬送する方式も有ったが、
この方式では、棚に収納き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、工具と工具の受け
渡し宋送手段との間の干渉の発生を未−然に防止し、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
の出来ろ工具の貯蔵供給方法を提供することを目的とす
るものである。

（ｄ）３問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、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、該ツールラックには工具を収納し
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、工具を受け渡し搬送する工具
の受け渡し搬送手段を設け、通常の工具の貯蔵状態では
、前記複数のツールラックを連続的に並べておき、工具
を所定のツールポケットに対して脱着する際には、該ツ
ールポケットの設けられたツールラックを境にツールラ
ックを分離する形で移動させて、前記工具を脱着すべき
ツールラックと該ツールラックに隣接するツールラック
間に空間を形成し、前記形成された空間を利用して、受
け渡し搬送手段による前記ツールポケットに対する工具
の脱着を、前記受け渡し搬送手段とツールラック及び他
の工具との間の干渉の発生を排除しつつ行うようにして
構成されろ。

（ａ）９作用 上記した構成により、本発明は、通常の貯蔵状態では、
複数のツールラックを連続的に並べておき、工具を所定
のツールポケットに対して脱着する際には、該ツールポ
ケットの設けられたツールラックを境にツールラックを
分離する形で移動させて、前記工具を脱着すべきフール
ラックと該ツールラックに隣接するツールラック間に空
間を形成し、前記形成された空間を利用して、受け渡し
搬送手段による前記ツールポケットに対する工具の説υ
を、前記受け渡し搬送手段とツールラック及び他の工具
との間の干渉の発生を排除しつつ行うように作用する。

（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の貯蔵供給方法の一実施例が
適用された、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（よツールロボットのハンド８１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１１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図はツールウボットのロック
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■−Ｘ１球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、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λ１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（よ、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Ｃよ、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乙とにより、減速袋［
１６、ピニオンギヤ１７を介して本体１１ば、ラック７
に沿って、ガイドレール６．９に案内されろ形で矢印Ａ
、Ｂ方向に移ａｍ動される。

まな、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２工に、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）４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。へンドｉｌｌ構部２
２には油圧シリンダ２３が、ピストンロッド２３ａを、
矢印ＣＳＤ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、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２２　
ａ　ｔｃ摺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、ガイド捧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２５ｍ’には後述の近接センサに接
続されるコード設置用の穴２５５″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
ダ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２６ａ
を介して、矢印ＧＳＨ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
把持溝２５ｆ内の工具の有無を検出することが出来る。

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にばガイド＠　２９　ｃ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’７１４２９　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３０ａ５ガイドロ
ーラ３０ｂ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［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
おリ、キー３１ａは工具側に設けられたキー溝と係合し
てツールボケ、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、ソールラック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ａｔ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
νり３０のビン３２ａと対向する位置には、係合穴３２
ｃがビン３２ａを嵌入保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。ロックビン３２ｅにはビン
３２４が龜　　　　　　植設されており、ビン３２ｆは
、穴３２ｃｌ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
た解除ビン３２ｇに嵌入係合している。解除ビン３２ｇ
と穴３２ｈ間には、コイルスプリング３２１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、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ＣＸＤ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
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
ａＪｔＡ、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
向に移動させろことが出来ろ。

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３０Ｂ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（よ、更にクリユングホルダ３６ｄ
がベアリング３６ｅを介して回転自在に設けられており
、クリユングホルダ３６ｄにはクリーニングブラン３６
Ｆが、クリユングホルダ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。クリユングホルダ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３
６ｂの第１７図左端部に形成きれたギヤ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３６
ｐ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ンド３６ｒに形成されたラック
３６ｓが、第１８図に示すように、噛合している。また
、回転ホルダ３６ｂにはロックビン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、ロックビン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３６Ｂに装わされた工
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３ｆＢ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が澤入
されているか否かを検出するための近接セレサである。

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、図示しないマシニングセ
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に互り
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ろ。この移！ｌ１ｌＩＥ４Ｊ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ｉ！！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により行われろ。ソ
ールロボット１０ば、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ＩＡ！ｌ１１１Ｉ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。

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８１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３０．３０　を除く。）。このツールラッ
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３０は
、連結状態においては、各フレームのラック開放シリン
グ３５のピストンロッド３５ａを、第１０図Ａ、Ｂ方向
に突出後退させろことにより、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、供給スべき工具３７
が収納されたツールポケット３１を有するソールラック
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
ング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３２
ｇ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３２１の弾性に抗する形で押し
込む。これによりミピン３２ｆを介してロックビン３２
ｅもＤ方向に移動し、ロックピン３２ｅと係合溝３２ｂ
を介して保合状態に有った、第１４図右側のツールラッ
ク３００（このソールラック３０に供給すべき工具３７
が格納されている。）のビン３２ａは、ロックピン３２
ｅ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から離脱し得る状態となる。

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ろ。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
ソールラック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（場合によっては、ツールラック３０　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３’　２　ｃ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３０゜と、該
ツールラック３０　の第１４図左隣ものツールラッり３
０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。

なお、第１２図及び第１４図の図面上では、ソールラッ
ク３０Ａと３０８が一致しているが、本説明１ま、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
、。

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のモータ１９を回転ｒｒＪｄＪシ
て、タイミングベルト２０等を介して送り石ジ２１を正
逆方向に適宜所定角度量だけ回転さ−する。すると、送
りネジ２１に螺合しているハンド機構部２２は、ガイド
レール１１ａ、ｌｌａを介して、第３図矢印■、Ｊ方向
に本体１１上を１シ動する。そこで、ハンド８１構部２
２に設けられ、２工具把持部２５を、目的の工具３７が
格納さズまたツールポケット３１の上下方向の−位置と
一致させ、その状態で、シリンダ２３を駆動してビス、
−ンロノド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２５０２本のガイド４＄２５
ａ、２５ａ″をスライド軸受２２ａ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３
０．３０゜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１
４２５　ｆ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２５と共にＢ方向に移動させると、工具把持溝２５
ｆ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をビン２
［ｉａ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。アーム２
６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
することは無い。また、工具把持溝２５ｆへの工具３７
の嵌入係合動作は、圧油がシリンダ２５ｅ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２５ａの弾性に抗して
Ｃ方向に回動させつつ工具把持溝２５ｆ中に嵌入し、工
具３７の把持動作は円滑に行われろ。

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２３１１ｒＩＣ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、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Ａ
、３７を把持状態のまま移送する。更に、その間にモー
タ１９をＷＪ！＠Ｉ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２
５の工具３７の位置をツールラック３０６の中間移送ポ
ケット３６の上下方向の位置と一致させろ。

その間に、ラック開放シリンダ３５は、ピストンロッド
３５ａを入方向に後退させ、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φ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、ラック開放シリング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
との間に形成されろ。一方、ビン３２ａが係合穴３２ｃ
に嵌入すると、ピン３２ｎｌよ、ロックビン３２ｅと、
ロックビン３２ｅをビン３２ｆ１解除ピン３２６ｇと共
にコイルスブリノブ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ろ形で、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３０ｏ
とその第１４図における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ろ。なお、係合
ｍ　３２　ｂとピン３２ａの連結は、互いの傾斜面３２
ｉ、３２ｋ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
れろ。

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２３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中に押入する。この際、
ソールラック３０１１以外のツールラック３０は全て、
ｇｌ［ｆｆ１Ａ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Ｓ
Ｔ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をソールラック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
が干渉することは無く、工具３７の工具保持部３６ｇへ
の挿入は円滑に行われろ。

工具３７が工具保持部３６ｇ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ばフィルスプリング２５ａ
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３６υによ
って！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
機域側に装着された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（よ、該ＡＴＣ装
置により中間移送ポケット３６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装首（よ、工具３
７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により押入セントされると、シリンダ３６ｑが
駆動され、ロッド３６ｒが、第１３図矢印■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３６ｂ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Ａ３７は回転ホルダ３６ｂの回転に同期して１
８０°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３
６１に伝達され、更にギヤ３６ｊ、３６ｈを介してクリ
ユングボルダ３６ｄ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に装着きれたクリーニ
ングブラシ３６ｆもクリーングホルグ３６ｄと共に回転
し、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、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は清浄な雰囲気に保た
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３６ｇ内で１８００回転させろと
、工具３７の把持可能な側が、工作機域のＡＴＣ装置に
よろ把持側、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
は円滑に行われろ。

一方、ＡＴＣ装置により中間移送ボケント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３’６　ｒが、第１７図及び第１８図Ｊ方向に移
動される。すると、ラック３６ｓ１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３７ｄに対して行い、テーパ軸３７ｄを消浄な状態に
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ろ。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（又は、それ以上）なる間に、前述のように、ツ
ールラック３０Ａ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ｊｉｌ／Ｊ
２５ｆに工具３７の工具ホルダ３７ｃが嵌入保合する。

この状態で、シリンダ２５ｃに圧油を供給し、アーム２
６をビン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
後退きせる。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Ｉ
、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、更に解除ビン３２ｇを、第１３図矢印
り方向にコイルスプリング３２１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、隣接するツールラック３
０　（このツールラック３０゜に返却すべき工具３７を
収納するソ−ルボケノト３１が百ろ。）のビン３２ａは
、第１４図に示すように、口νクピン３２ａ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１ｑ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１まサブフレーム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１
図最左方向に突出駆動されろ。ピストンロッド３５ａが
、矢印Ｂ方向に突出駆動されると、それに伴い、ピスト
ンロッド３Ｓａに固着されたツールラック３０Ａ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
あろＩＩＩ！１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＃＆ｔζ、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３００と、該ツールラ
ック３０゜の第１４　図左方のツールラック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ｔ！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
】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ＳＴだけ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を対向させろ。

そこで、シリンダ２３を＠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
させろ。すると、工具把持部２５は、ランク開放シリン
ダ３５によゆ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をソールランク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
に保持されろ。

この状態で、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ＶＡ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、ソールロボット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をセント
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、ソール脱着ス
テージフ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３１　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、手動よたｉよ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３１Ａ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３
７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３７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は工具貯蔵供給装置１にセットさ
れてゆく。なお、裟看済みの工具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ジ旨ンであるツールポケット３１
Ａ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、所定のソールポケット
３１Ａをツール脱着ステージシ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ｌの任意の場所へ工具３
７をセットすることが出来、更に工具貯蔵供給値Ｎ１か
らの工具３７の回収もツールポケット３１　の−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１ンはツールポケット３１　の−個所に
限らず複数個のツールポケット３１をツール脱着ステー
シア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、ラック開放シリン亀　　　　
　　ダ３５等のツールラック３０の移動鄭動手段により
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、頻繁に使用されろ工具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フールロボット１
０による工具３７の工作機械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
は固定されたツールラック３ｏ　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、ｔｉ１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１０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
に増大させることが出来ろ。

なお、本実施例は、中間移送ポケット３６を設け、ツー
ルロボット１０が所定の工具３７をツールラック３０か
ら抜き出して中間移送ポケット３６に挿入セットし、更
に工作機械側に設けられたＡＴＣ装置が該中間移送ポケ
ット３６中にセットされた工具３７を工作機械の主軸に
搬送装着する場合について述べたが、本発明は、ツール
ロボット１０等の工具の受け渡し段送手段によるツール
ラック３０に対する工具３７の脱着に際して、ツールラ
ック３０を工具３７を脱着すべき部分から分離して、受
け渡し搬送手段とツールラック３０及び該ツールラック
３０に貯蔵された工Ａ３７との干渉を排除するように構
成する限り、どのような構成でもよく、中間移送ポケッ
ト３６を設けずに、受け度し搬送手段が直接工作機械の
主軸にまで工具３７を搬送装着する構成としてもよいこ
とは勿論である。

（ｇ）９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、工具３７を受け渡し搬送するツールロ
ボット１０等の工具３７の受け渡し搬送手段を設け、通
常の工具３７の貯蔵状態では、前記複数のツールラック
３０を連続的に並べておき、工具３７を所定のツールポ
ケット３１に対して脱着する際には、該ツールポケット
３１の設けられたツールラック３０ｏを境にツールラッ
ク３０を分離する形で移動させて前記ツールラック３０
　と該ツールラック３゜に隣接するツールラック３０間
に空間を形成し、前記形成された空間を利用して、受け
渡し搬送手段による前記ツールポケット３１に対する工
具３７の脱着を、前記受け渡し搬送手段とツールラック
３０及び他の工具３７との干渉の発生を排除しつつ行う
ようにして構成したので、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
搬送手段にょる工Ａ３７の受け渡しに際しては、ツール
ラック３ｏ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ろ必要が無く、従って
、ツールラック３ｏを連続的に配置することか可能とな
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、受け渡し搬送手段による、ソールラック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ｔｌ１２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の貯蔵供給方法の一実施例が
適用された、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因は第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図はソールラック部分
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１
２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１
７図のＸ■−Ｘ■綿による断面図である。 １　　・工具貯蔵供給装置 ｌＯ・・・・・・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 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）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、該ツールラックには工具を収納し得る
   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、工具を受け渡し搬送する工具の受
   け渡し搬送手段を設け、通常の工具の貯蔵状態では、前
   記複数のツールラックを連続的に並べておき、工具を所
   定のツールポケットに対して脱着する際には、該ツール
   ポケットの設けられたツールラックを境にツールラック
   を分離する形で移動させて、前記工具を脱着すべきツー
   ルラックと該ツールラックに隣接するツールラック間に
   空間を形成し前記形成された空間を利用して、受け渡し
   搬送手段による工具の前記ツールポケットに対する脱着
   を、前記受け渡し搬送手段とツールラック及び他の工具
   との間の干渉の発生を排除しつつ行うようにして構成し
   た工具の貯蔵供給方法。