JPS6150740A - 工具貯蔵供給装置における工具の装着・回収方法 - 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）、産業上の利用分骨 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、工具を装着・回収する
際に用いられる工具の装着・回収方法に関する。

（ｂ）、従来の技術 従来、この皿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、
工作８１Ｉ減による加工は、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ｆ！［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。

また、工具を立体的に設けられた収納棚等の収納手段に
収納しておき、工具を工具搬送ロボット等の工具の受け
渡し園送手段で搬送する方式も提案されているが、この
方式では、立体的に設けられた工具の収納手段に対して
どのようにして工具を装着し、また回収するかが大きな
問題となる。

即ち、高い位置に設けられた収納手段に対して工具を装
着・回収する際に、作業者が直接脚立等を用いて作業を
行うことは極めて危険であるばかりか、作業能率が低い
欠点が有り、そうした欠点を解消し得る工具の装着・回
収方法の開発が望まれていた。

本発明は、前述の欠点を月７消すべ（、安全で効率良く
工具の装着・回収が可能な工具貯蔵供給′＃ｊｉ置にお
けろ工具の装着・回収方法を提供するこ−とを目的とす
るものである。

（ｄ）１問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、工具の収納手段が立体的に設けられた
フレームを有し、受け渡し附送手段を、゛前記収納手段
に対して工具の受け渡し自在なるように移！１ｉ１１駆
動自在に設け、前記収納手段のうち１個以上の収納手段
をツール脱着ステーン、ンとして用い、前記ツール脱着
ステージシンとして用いられる収納手段以外の収納手段
へ工具をセットする際には、前記ツール脱着ステージシ
ンへ、装着すべき工具を装着して、該装着された工具を
前記受け渡し搬送手段を用いてツール脱着ステーション
から当該工具を装着すべき収納手段へ搬送装着し、更に
前記ツール脱着ステージシンとして用いられる収納手段
以外の収納手段に収納された工具を回収する際には、受
け渡し搬送手段により回収すべき工具が収納された収納
手段から、当該工具をツール脱着ステーシアンにまで搬
送装着し、該ツール脱着ステージシンに装着された工具
を取り外すことにより、回収するようにして構成されろ
。

（ｅ）０作用 上記した構成により、本発明は、収納手段へ工具をセッ
トする際には、ツール脱着ステーションへ装着すべき工
具をセットして、該装着された工具を受け渡し搬送手段
を用いてツール脱着ステーションから当該工具を装着す
べき収納手段へ搬送装着し、更に収納手段に収納された
工具を回収する際には、受け渡し搬送手段により回収す
べき工具が収納された収納手段から、当該工具をツール
脱着ステーションにまで搬送装着し、該ツール脱着ステ
ーションに装着された工具を取り外すことにより、回収
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の装着・回収方法が適用され
る工具貯蔵供給袋ｄ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部分を示す正画図、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１
３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１
７図は第１６図の側面図、第１８図は第１７図のＸ■−
Ｘ■綿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、更にブラケット５には、ガイドレールＧに
沿った形でラック７がｌｉＩ＋１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や、ガイドレール
６．９にはツールロボット１０がンールロボント本体１
１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１ｌＩｉ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に案内されろ形
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１９１．ｔ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４３構部２
２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
り不）２１の設置方向に移動自在に係合している。ハン
ド１３１１８８２２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　ｌ（摺動自在に装着されたガイド
ｖｓ２５ａ、２５ａ’　を介して、矢印Ｃ，Ｄ方向１ζ
移動自在に設けられている。なお、ガイド俸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２
Ｓｂが貫通穿設されており、更にガイド棒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（ｃ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４＄２５ａｌと穿設された穴２Ｓｂ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２Ｓｄ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２５ｅはピストン２５ｄを常時矢印Ｅ方向に付勢し
ている。まｔこ、工具把持部２５にはアーム２６がピン
２６ａ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８ｒｇＪ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２５ｔ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Ａ、Ｂ方向１こ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３ｏに設けられｔニガイド溝３０　ａ　、ガイドロー
ラ３０ｂをガイドレール２９ｄ及びガイドｊＪｌ　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
ろ複数のソールポケット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ンシ
ンと係合してツールポケット３１に装着された工具のソ
ールポケット３１内での回転を防止する。

まｔこ、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、ソールラック３０を相互に連
結する連結機＄１１３２が設けられており、連結機構３
２は、その先端を連結すべき隣接するソールラック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３２８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と対向する位置にば、係合穴
３２　ｃ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３２８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
はピン３２ｆが植設されており、ピン３２ｆは、穴３２
ｄの第１３図上方に穴３２ｄに平行に穿設された穴３２
１１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。解除ピン３２ｇ１　　　
　　　“穴°パ間には・°′ル“角′グ°パが縮設され
ており、フィルスプリング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、ソールラック３０の
連結機構３２と対向し得ろ上下位ヱには、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ンク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＠目に設けられ
たツールラック３ｏワには、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３５ａ
ｊ！！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におけろ、第１図
最右方のソールラック３ｏ、（よ、側Ｆ）、２９に固定
されており、メインフレーム２のツー　＆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、ツールランク３０．に固定されたフレー
ム３６ｍを育しており、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グ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［
が、クリニングホルグ３（ｉｄに社内錐状に形成された
工具保持部３６ｇにその先端のプラン部分を突出させた
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３６ｉに装置され
たギヤ３６ｉが、回転ホルダ３６ｂに形成されたスリッ
ト３６ｍを介して’ｉ３　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固在）１１４部に形成されたギヤ３
６１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（よ、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３６
ｔ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３６１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３６ｔば、工具保持部３６ｇ
に装着された工具３７のプルスタンド３７ａの溝部分３
７ｂ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に押入された工具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が押入
されているか否かを検出するための近接センサである。

工具貯蔵供給装芒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、図示しないマノニングセ
ンタ等の工作８１　ｂ＆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
に亙り敷設されたがイドレール６．９に沿って、第１図
矢印Ａ、［１方向に適宜移動させろ。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８亥ピニオンギ
ヤ１７と噛合するラック７により行われる。ソールロボ
ット１０は、工作８ＩＩ減に供給すべき工具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；Ｊレール６．９１．１１１％に
述へたヨウに、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
ばメインフレーム２及びサブフレーム３間を自由に走行
する乙とが出来る。

一方、各ツールランク３０のツールポケット３Ｉ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ンク３０
１よ、通常状態で（ま、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ｔ！シ、各フレーム最
右方のツールラック３０６．３０．ｒ、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、一体内に、ガ
イドレール２９ｄ１ガイド調２９　ｃに沿ってそれぞれ
移動７動されろ。

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を五するソールラック
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３３１１
の先端とツールラック３０の連結ｉ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を介してロツクビン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育った、第１４図右側のソールラ
ック３０゜（このツールラック３０　に供給すべき工具
３７が格納されている。）のビン３２ａは、ロツクビン
３２ｅとの係合状態を解かれて該ビン３２ｎ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、解除ピン３２ｇが押されたツールランク３０が
吸口された、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ンク開放ン
リンダ３５が駆動され、ピストンロッド３５ａが、ｆ４
１０図矢印回天向に突出駆動されろ。ピストンロッド３
５ａ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３０Ａと連Ｆ８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えの
みの時も当然あり得る。）。ツールラック３０１よ、解
除シリング３３が当接係ａしている解除ビン３２ｇの設
けられたソールラック３０と該ツールラック３０と係合
穴３２ｃを介してＭ拮保合していた、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
ｇｌ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ンク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。

なお、第１２図及び第１４図の図面上では、ツールラン
ク３０Ａと３０８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３０８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１ｏのモータ１９を回転駆動して、タ
イミングベルト２゜等を介して送りネジ２１を正逆方向
に適宜所定角度量ｔ！け回転させろ。すると、送りネジ
２１に螺合しているハンドｍ構部２２ば、ガイドレール
１１ａ、ｌｌａを介して、第３図矢印１．Ｊ方向に本体
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、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本のガイド棒２５ａ、２５ａ’　をスラ
イド軸受２２ａに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３
５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ＦＩ４２５　ｆとツー
ルラック３００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２５ｆに工具３７の工
具ホルダが嵌入係合する。乙の状態で、ンリング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を工具把持溝２５ｆ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から脱落することは無い。ま
た、工具把持溝２５ｆへの工具３７の嵌入係き動作は、
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、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’ｔＡ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３
７を把持状態のまま移送する。更に、その間にモータ１
９をＭ動じて、ハンド機構部２２及び工具把持部２５を
１１Ｊ方向に適宜移動させて、工具把持部２５の工具３
７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ろ。

その間に、ランク開放シリンダ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Ａ３７
の取り出されたツールラック３０ｏのビン３２ａを嵌入
係きさせろ。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３ｏ　とツールラック３０Ａ
との間に形成される。一方、ビン３２ａが係合穴３２ｃ
に嵌入すると、ビン３２ａは、ロックビン３２ｅと、ロ
ックビン３２ｅをビン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７１３２　ｂ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はピン３２ｎ９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（ま、互いの傾斜面３２、．３２ｋを介し
て行われるので、その模作用により、ソールラック３０
　とその左方のツールラック３０の連結は、両ランク３
０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３０．以外の全てのソールラッ
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３Ｇ、以外のツールラック３０は全て、第１
図Ａ方向に移動し、従ってツールラック３０と３０Ａ間
にはラック開放シリンダ３５のスト０−りＳＴに相当す
るだけの（または、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３
０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方向に工具に持部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る。

ところで、中間移送ボケント３６に格納された工Ａ３７
は、その後、マシニングセック等の工作機械に、該工作
機械側に装着されたＡＴＣ裟器（「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装冒
により中間移送ポケット３Ｇへ返却されろ。なお、工具
貯蔵供給装置１におけろ、工具３７の中間移送ポケット
３６への搬送は、ｆ４１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、通常工作機械側のＡＴＣ装置１
．ｔ１工具３７の第１図における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３Ｇに工具３７がツールロボ
ット１０により挿入セットされろと、シリンダ３６４が
駆動され、ロッド３６ｒが、第１７図矢印１方向に突出
ｆｆｌ勅されろ。すると、第１８図に示すように、ロッ
ド３６ｒに形成されたラック３６Ｓ、ピニオンギヤ３６
ｐ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１８００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３６１に伝達され、更にギヤ３６　ｉ、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３６　ｄ　ｌｃ装着されたク
リーニングブラシ３６ｆもクリニングホルグ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に付む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３６
ｄ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ろ。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
せると、工具３７の把持可能な側が、工作機械の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Ｃ１ｔｌ＆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３−　　　　
　６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３６「が、第１７図及び第１８図Ｊ
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１８００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（入り込み、その
工具把持溝２５ｆと中間移送ポケット３６内のＡＴｃｇ
ｇｌ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２６ｎを中心にＨ方向に押圧し、工具３７を工具把持
溝２Ｓｆ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２３　ａ　％　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ば、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、へンド１幾構部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のソールポケット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
の先端とツールランク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、ビン３２ｆを介してｐツクビン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３２ｅとの係合状
態を解かれて該ビン３２１１が嵌入していた係合穴３２
ｃから離脱し得ろ状態となる。

すると、解除ビン３２ｇが押されたソールラック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１０
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、！７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と該ツールランク３０と係合穴３２ｃを介して連
結係合していた、第１４図右方のソールラック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３
０゜の第１４図左方のツールラック３０の間には、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。

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を対向させる。

そこで、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３０ｖ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中へ挿入されると、シリ
ンダ２５ｃへの圧油の供給がｍＩｔ＋？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２５ａ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
ック開放シリンダ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ｌＯ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ｉ！２１に対して工Ａ３７を
装着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に設けられたソー
ルラック３０の内、第１４図左方のツールラνり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のツールポケット３１　
（ツールポケット３１Ａ、ｉ、Ｉ外）に工具３７を装着
セットし、また各ツールポケット３１　（ツールポケッ
ト３１Ａ以外）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３７をツールポケット３１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３
１に格納することにより、工具３７は工具貯蔵供給装置
１に装着ヒツトされてゆく。なお、＠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ｆケント３１から回収すべき工具３７をソー
ルロボット１０によりツール脱着ステーンヨンであるソ
ールポケット３１　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をツール脱着ステーノヲンとし
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
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、ツール脱着ステーン、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
ツール脱着ステージ９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ＩＭ放ンリンダ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
る一団のソールランク３０とは独、　　　　　　　立し
た形で・一部（Ｄ　−ｔｂう３０・を固定的（。

設けろと、該固定されたソールラック３０Ｂに装着セッ
トされた工具３７については、ソ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３
７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（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３ｏの開閉に要する時間を
短縮することが出来るので、ｔｌ！動性に富んだ工Ｊ！
Ｉｃ３７の供給が可能となる。

更に、本実施例による工具貯蔵供給袋ｇ１１は、メイン
フレーム２及びサブフレーム３０２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
能なモンユ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
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Ｌ、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
ム間に互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。

（ｇ）０発明の効果 以上、説明したように、本発明によれば、ツールポケッ
ト３１等の工具３７の収納手段が立体的に設けられたメ
インフレーム２、サブフレーム３等のフレームを有し、
ツールロボッ＋、ＩＱ等の工具３７の受け渡し搬送手段
を、前記収納手段に対して工具３７の受け渡し自在なる
ように移動駆動自在に設け、前記収納手段のうち、１ａ
Ｉ以上の収納手段をツール脱岩ステーンｐンとして用い
、前記ツール脱着ステージフンとして用いられる収納手
段以外の収納手段へ工具３７を装着する際には、前記ツ
ール脱着ステーションへ、装着すべき工具３７を装着し
て、該装着された工具３７を前記量は渡し搬送手段を用
いてツール脱着ステーンフンから当該工具３７を装着す
べき収納手段へ限送装着し、更に前記ツール脱着ステー
ジ１ンとして用いられる収納手段以外の収納手段に収納
された工具３７を回収する際には、受け渡し搬送手段に
より回収すべき工具３７が収納された収納手段から、当
該工具３７をツール脱着ステーションにまで搬送装着し
、該ツール脱着ステーションに装着された工具３７を取
り外すことにより、回収するように構成したので、ツー
ル脱着ステージシンを介して任意の位置の収納手段に対
する工具３７の装着・回収を受け渡し搬送手段を介して
行うことが可能となり、安全かつ効率的な工具３７の装
着・回収作業が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図１ｊ本発明による工具の装ｚｉ・回収方法が適用
されろ工具貯蔵供給装置の一例を示す正面図、第２図＋
、１第１図の工具貯蔵供給ｔＡ首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、ｆＪＪ８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ｍ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（よ
第１７図のＸ■−Ｘ■締による断面図である。 １　　工具貯蔵供給＊ａ ２　　フレーム（メインフレーム） ３・　・フレーム（サブフレーム） １０・・・受け度し搬送手段（ツールロボット）３１・
・・　収納手段（ツールポケット）３１　　・ツール脱
着ステージ貨ン （ツールポケット） 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１８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 工具の収納手段が立体的に設けられたフレ ームを有し、受け渡し搬送手段を、前記収納手段に対し
   て工具の受け渡し自在なるように移動駆動自在に設け、
   前記収納手段のうち１個以上の収納手段をツール脱着ス
   テーションとして用い、前記ツール脱着ステーションと
   して用いられる収納手段以外の収納手段へ工具をセット
   する際には、前記ツール脱着ステーションへ、装着すべ
   き工具を装着して、該装着された工具を前記受け渡し搬
   送手段を用いてツール脱着ステーションから当該工具を
   装着すべき収納手段へ搬送装着し、更に前記ツール脱着
   ステーションとして用いられる収納手段以外の収納手段
   に収納された工具を回収する際には、受け渡し搬送手段
   により回収すべき工具が収納された収納手段から、当該
   工具をツール脱着ステーションにまで搬送装着し、該ツ
   ール脱着ステーションに装着された工具を取り外すこと
   により、回収するようにして構成した工具貯蔵供給装置
   における工具の装着・回収方法。