JPS6150739A - ツ−ルロボツト - 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）、産業上の利用分野 本発明は、マシニングセンタ等の工作Ｕａｗｔニ工具を
供給するための工具貯蔵供給装置において、工具の脱着
搬送に用いられるツールロボットに関する。 （ｂ）、従来の技術 従来、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ろ工具の数が数十本が限度であった
。 （Ｃ）６発明が解決しようとする問題点しかし、最近、
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１１１ｗｔ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、工具を立体的に設けられた収納棚に収納してお
き、そこから工具を搬送する方式も考えられるが、この
方式では、棚に収納された工具の取り出し、収納及び搬
送手段としてどのようなものを用いるかが効率的な工具
の取り扱いを行う上で大きな問題となり、そうした工具
の取り扱いが可能なツールロボットの開発が望まれてい
た。 本発明は、前述の欠点を解消すべく、立体的に設けられ
た工具の収納手段に対して効率的に工具を取り扱うこと
の出来ろツールロボット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、複数の工具の収納手段が平面上に展開
されろ形で設けられたフレームを有する工具貯蔵供給装
置において、前記フレームに走行ガイド手段を前記工具
の展開された平面に平行に設けると共に、該走行ガイド
手段に本体を移動駆動自在に設け、前記本体にハンド機
構部を、本体の走行方向に垂直かっ、前記平面に平行に
移動駆動自在に設け、更に前記ハンド機構部に工具を把
持し得ろ工具把持部を、前記収納手段に対して突出後退
自在に設けて構成されろ。 （ｅ）９作用 上記した構成により、本発明は、工具を収納手段から脱
着把持する工具把持部は、互いに直角方向に移動し得る
、本体とハンド機構部により、収納手段の展開された平
面上を自由に移動することが出来ろように作用する。 （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図は本発明によるツールロボットの一実施例が用い
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、第１図における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図はツールウポットのハンド部分の一
例を示す正面図、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１よ第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■線による断面図であ
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）インフレーム２の左方に接続きれたサ
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　ｔｃ　Ｔｔ　リ横断的に、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及びガイドコーラ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１１ｄｌ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の設冒
方向に移動自在に係合している。ハンド８Ｉ！構部２２
には油圧シリング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でおり
、更にハンド機構部２２にζよ、ｖｇ６図に示すように
、スライド軸受２２゜が複数個設けられ、それ等スライ
ド軸受２２１１に（よ工具把持部２５が、スライド軸受
２２ａｌｃ摺動自在に装着されたガイド棒２５ａ、２５
ａ″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Ｉｓ２５　ａ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
れてお今、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２
３ａの先端が固着されている。 また、工具把持部２５は、ｖ、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ｔコ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２５ａ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がピノ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ンｒ４２５ｆ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
方のブラケツト２９ｂにはガイドｉｌ　２９　ｃがＡＸ
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及びガイド溝２９　ｃには
、細長い４；）板状のツールラック３０が複数本、該ソ
ールラック３０に設けられたガイド溝３０ａ１ガイドロ
ーラ３０ｂをガイドレール２．９　ｄ及びガイドｒ１４
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
し得ろ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、ツールランク３０の上下部分に１よ、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３０に向
けて突出させた形で固着されたピン３２ａを有している
。ピン３２Ｌ１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のピン３２ａと対向する位誼には、係合穴３
２ｃがピン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にはロックビン３２ａが、矢印ＣＳＤ方向に
移動自在に嵌入係合している。ロックピン３２ｅにはピ
ン３２Ｉが橋設されており、ピン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３２
ｇ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３２１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】ｌの、ソールラック３０の
連結機構３２と対向し１０ろ上下位買には、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３０Ａには、その上下部分に、第１０図
１こ示すように、側板２９に設置されたランク開放シリ
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
ランク開放シリンダ３５を駆動してピストンロッド３５
ａ４！Ａ、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２９ｃ１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におけろ、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ζよ、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３Ｇは、第１６図及び第１７図に示す
ように、ソールラック３０．に固定されたフレーム３６
ａ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３６
ｆ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３６ｃｌ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
３６ｂ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３
６ｐには、シリンダ３６ｑにより矢印■、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３６ｇが、第１８図に示すように、噛合している。ま
た、回転ホルダ３６ｂにはロツクビン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３６

【はコイルスプリング３６ｕに
より、矢印【方向に付勢きれた形で設けられ工いろ。こ
のロックビン３６ｔｌよ、工具保持部３６ｇに装着され
た工具３７のプルスフラド３７ａの溝部分３？ｂとフィ
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ンサである。 工具貯蔵供給装置１は、以上のようなｌ＋ｌＴ成を有す
るので、工具貯蔵供給装置１により、図示しないマンニ
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クの指示に基づき、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
矢印人、Ｂ方向に適宜移動させろ。この移ｒＪＪＪ動作
は、既に説明したように、ツールツボシト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
来る。 一方、各ツールラック３０のツールボケント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
納されろ。）、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、ＦＡ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ｔこ形となっている（ｔこｔ！シ、各フレーム
最右方のソールラックａｏ、、ａｏ、を除く。）。この
ツールラνり３０の一体化（マ、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３０Ｂ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、Ｂ方向に突出後退させろことにより、一体内に、
ガイドレール２９ｄ、ガイド溝２９ｃに沿ってそれぞれ
移動駆動きれろ。 また、各ツールラック３０のツールポケット３１に収納
された工Ａ３７は、第１０図に示すように、ソールラッ
ク３０表面によっ形成されろ平面ＳＦ上に展開された形
となっており、ソールロボット１０は、従って、その本
体１１を工具３７の展開された平面ＳＦに対して平行な
方向である矢印Ａ、Ｂ方向に移動自在に設けられ、更に
工具把持部２５を装着したハンド機構部２２は、本体１
１の移動方向に対して直角でかっ、工具の展開された平
面ＳＦに対して平行な矢印■、Ｊ方向に移動自在に設け
られていることになる。 こうして、′ソールロボット１０が、供給すべき工具３
７が収納されたツールポケット３１ｔ！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、ソ
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る。すると、ピストンロッド３３
ａの先端とツールラック３０の連結機構３２の解除ビン
３２ｇとが当接し、更に解除ビン３２ｇを、第１３図矢
印り方向にフィルスプリング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
３２ｅもＤ方向に移動し、ロックビン３２ｅと係合１１
１３２ｂを介して係合状態に有った、第１４図右側のツ
ールラック３ｏ　（このツールラック３０゜に供給すべ
き工！１．３７が格納されている。）のピン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
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３５ａが、第１
３図矢印Ｂ方向に突出駆動されろ。ピストンロッド３５
ａ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３０Ａのみの
時も当然あり得ろ。）。ツールランク３０ば、解除シリ
ング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３２
ｃを介して連結係合していた、第１４図右方のツールラ
ンク３００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、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ｊ・ローフ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Ｓ　Ｔ　ｆ！けＢ方向に移動したところで
、今度はツールランク１０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、送りネ
ジ２１に螺合しているハンド１１Ｉ構部２２は、ガイド
レールｌｌａ、ｌｌａを介して、第３図矢印１．Ｊ方向
１ζ本体１１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、フリンゾ２３を駆動してピストンロッド
２３ａを、第６図及びｆＡ７図に示すように、矢印り方
向、即ち、ノールボケノド３１方向に、工具把持部２５
０２本のガイド俸２５ａ、２５ａ″をスライド軸受２２
ｎに対して摺接移動させろ形で、突出させる。すると、
■具把持部２５ば、ラック開放シリンダ３５１ｃ　Ｊ　
’）開放されたソールランク３０．３０　間の空間中（
ζ、ソールラック３０と干渉することなく嵌入し、第６
図に示すように、その工具把持溝２５ｆとツールラック
３０．内の目的の工具３７とが、矢印Ｃ１Ｄ方向におけ
ろ位相が一致し、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、ノリンダ２５ｃに圧油を
供給し、アーム２６をビン２６ａを中心にＨ方向に押圧
し、工具３７を工具把持１Ｌ２５ｆ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への圧油の自 供給が停止しても工具３７が工具把持溝２　ｓ　ｆから
脱落することは無い。また、工具把持Ｆｑ　２５　ｊ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２５がＢ方向に工具３
７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２５１１の
弾性に抗し−（Ｃ方向に回動させつつ工具把持Ｊ　２　
Ｓ　ｆ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が把持されると、
今度はシリンダ２３のピストンロッド２３ａＱＣ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、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　’ｔ　通ｍ　シて、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ｌ、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（ζ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３
７の取り出されたツールラック３０゜のビン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（まＰＡ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３ｏ　とツールうツク
３０Ａとの間に形成される。一方、ピノ３２ａが係合穴
３２ｃに嵌入すると、ビン３２ムは、ロックビン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ソールラック３０
゜とその左隣のツールラック３０はビン３２ａを介して
、当初のように連結される。なお、係合溝３２ｂとビン
３２ｅの連結は、互いの傾斜面３２ｊ、３２１ｃ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３
０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．の中間移送ポケット３６に対向する形で位置
決めされたソールロボット１０ば、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、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３０゜と３０　
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（または、それ以上の）間隔が形成さ恒でい
るので、工具把持部２５をツールランク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及び該う・ツク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はコイルスプリング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３Ｇｕによ
って１方向に付勢されたロックピノ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裟置装「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ＡＴＣ９ｊ
Ｊにより中間移送ポケット３６へ返却されろ。なお、工
具貯蔵供給袋！ｉ２１におけろ、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の第１図におけろ左
側の部分を把持して行うが、通常工作８１城側のＡＴＣ
装置は、工具３７の第１図におけろ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へ挿入さ寸また工具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３６＋、３６ｋを介して軸３
６ｉに伝達され、更にギヤ３６ｉ、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
させろ。 すると、クリニングホルダ３６ｄに装着されたクリーニ
ングプラノ３６１もクリーングホルグ３６ｄと共に回転
し、工具３７を工作機域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に付着した聾等の異物を除去し、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３１Ｂ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により除去された聾等の５！
！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は消浄な雰囲気に
保たれる。こうして、テーパ軸３７ｄの消ｔｉ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
装首によろ把持側、即ち、第１図右側に位置決めされ、
ＡＴＣ装コによるその後の工作機械への工具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ポケット３６に返却さ
れた工具３７について（よ、シリンダ３６ｑが駆動され
、ロッド３６「が、第１７図及び第１４図右方向に移動
されろ。すると、ランク３６ｓ、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Ａ３７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ｌＯの把持が可能な
左側へ変更すると共に、クリーニングブラン３６ｆによ
り前述と同様なりリーニング動作を工具３７のテーバ軸
３７ｄに対して行い、テーバ軸３７ｄをン’Ｒ１７Ｉ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３０Ａ１３０．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３ｓＯ８等と干渉することなく入り込み、そ
の工具把持＋７＋７２５　ｆと中間移送ポケット３６内
のＡＴＣＩＩＪにより返却された工具３７の工具ホルダ
３７ｃとが、矢印Ｃ，Ｄ方向におけろ位相が一致し、か
つ第３図上下方向の位相も一致する形で位置決のされろ
。そこで、モータ１５を再度所定量回転させ、本体】１
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を中心にＨ方向に押圧し、工具３７
を工具把持１７１７２５ｆ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Ａ、　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Ｔ、Ｊ方向に適宜移動して、工具把持部２５の工具３
７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４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［１１１１１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の連結機もＩ！３２
の解除ビン３２ｇ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
ロツクピン３２ｅ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３
２ｅ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
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、ピストンウッド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３ｏ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図左方のソールランク３０の間には、ラック
開Ｂｌノリング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が返却されろへきツールポケット３
１の設けられたツールラック３０．部分より、第１図右
側のツールランク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、フリンゾ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、ランク開放シリ
ンダ３５により開放されたツールランク３０．３０　間
の空間中に、ソールラック３０等と干、しすることなく
嵌入し、把持している工Ａ３７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がソールポケット３１中へ挿入されると、シリ
ング２５ｃへの圧油の供給が遮断され、その状態で、本
体１１は入方向に工具把持部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
に保持される。 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が入方向に駆動されて、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８１
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
！８動作に備えろ。 次に、本工具貯蔵供給装置ｌ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
ルランク３０の内、第１図最左方のソールランク３０の
下から３＠目のツールポケット３１　は、ツール脱着ス
テーン曹ンとして史用されており、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、また各ツールラック）・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のソールポケット３１に工具３７を装クセノ
ドする場合には、装着すべき工具３７を該ソールランク
−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、ソールロボット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
ると共に、中間移送ポケット３６から工具３７を各ソー
ルポケット３１に収納する場合と全く同様に、該工ｊ′
Ｊ。 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１品柄すべき
工具３７をソールポケット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、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ジ３ンであるソールポケット３
１Ａ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３１Ａをツール説わステーシランとして用いろことに
より、作業者等；ま工具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の回収もソールポケット３１Ａの一１
ｖＡ所で行うことが出来るので、極めて便利である。な
お、ツール脱着ステーションはソールポケット３１Ａの
一個所に限らず複数個のツールボケシト３１をツール脱
着ステーン３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、ランク開放ノリンダ３５等の
ツールラック３０の移Ｅｌ動手段により移動開放されろ
一団のツールランク３０とは独立した形で、一部のツー
ルラック３０６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、通常のツールランク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も長くな
るような場合（よ、当該工具３７については固定された
ツールラック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ば、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及び自　　　　　　　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３７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（６
１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１０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、工具３７がｆｆ！直な平面ＳＦ
に展開された場合について述べたが、本発明によるツー
ルロボット１０は、工具３７の展開平面の方向に係りな
く適用することが出来ろことは勿論であり、工具３７が
水平方向に展開されていても当然適用することが可能で
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、複数のツール
ポケット３１等の工具３７の収納手段が平面上に展開す
る形で設けられたメインフレーム２、サブフレーム３等
のフレームを有する工具貯蔵供給装置１において、前記
フレームにガイドレール６．９ラツク７等の走行ガイド
手段を、前記工具３７の展開された平面ＳＦに対して平
行に設けると共に、該走行ガイド手段に本体１１を移動
駆動自在に設け、前記本体１１にハンドＢ１構部２２を
、本体１１の走行方向に垂直かつ、前記平面ＳＦに対し
て平行に移動駆動自在に設け、更に前記ハンド機構部２
２に工具３７を把持し１りろ工具把持部２５を前記収納
手段に対して突出後退自在に設けて構成したので、工具
把持部２５ば収納手段が展開され平面ＳＦ上の任意の位
鐙に直ちに移動して工具３７の脱着動作を行うことが出
来、効率の良い工具３７の取り扱い及び搬送動作が可能
となる。　　　　　１

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるツールロボットの一実施例が用い
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、第１図におけろ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の一
例を示す正面図、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νり部分の正面図、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′４線による断面図であ
る。 １　　・工具貯蔵供給装置 ２・・・・フレーム（メインフレーム）３　　フレーム
（サブフレーム） ６．９　　走行ガイド手段（ガイドレール）７　　走行
ガイド手段（ラック） １０　　ツールロボット １１　　本体 ２２　　ハンドｕ１構部 ２５　　工具把持部 ３１　　収納手段（ツールポケット） ３７　　工具 ＳＦ　・・・平面 出願人　　株式会社　山崎鉄工所 代理人　　弁理士　　相１）仲二 （ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の工具の収納手段が平面上に展開され る形で設けられたフレームを有する工具貯蔵供給装置に
   おいて、前記フレームに走行ガイド手段を前記工具の展
   開された平面に平行に設けると共に、該走行ガイド手段
   に本体を移動駆動自在に設け、前記本体にハンド機構部
   を、本体の走行方向に垂直かつ、前記平面に平行に移動
   駆動自在に設け、更に前記ハンド機構部に工具を把持し
   得る工具把持部を、前記収納手段に対して突出後退自在
   に設けて構成したツールロボット。