JPS6150742A - 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】

（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Ｒ供給できろ工具の数が数十本が限度
であった。 （Ｃ）８発明が解決しようとする問題点しかし、最近、
工作８Ｎ械による加工！、ｔ１無人状態で行う方式が普
及しつつあり、そうした場きに、数多くの種類のワーク
の加工を行うために（ま、工作１ｉｌＩ城に供給すべき
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
を並列に設げたもの等重々の貯蔵方式が考案されたが、
工具の工作８Ｎ＋Ｊｆｔへの供給時間が長くなったり、
設置スペースが太き（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、棚に収納された工具の取り出し、収納に
際して、ロボットとＦＡ接する工具との間の干渉を避け
ろために、収納されろ各工具間の間隔を十分に保持し、
しかもロボットの走行位置と工具の収納位置との間に、
走行状態のロボットと収納状態の工具が干渉しないよう
に十分な距離を保持する必要が有り、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な。 本発明は、前述の欠点を解消すべく、工具の搬送手段と
工具との間に干渉が生じることがなく、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。 （ｄ）８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
に配列して設けると共に、それ等ツールラックにツール
ポケットが設けられない受け渡し搬送手段の走行領域を
各ツールラックに亙り横断的に設け、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前記走行領域を介
して移動自在に設けて構成される。 （ｅ）３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８ＪＩ４１ｉに供給すべき工具を装着し
、該装着された工具を、工具の受け渡し搬送手段により
、受け渡し搬送手段の走行領域を介して中間移送ポケッ
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図はツールランクの結合
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′４ｍによる断面図である。 工具貯蔵供給装置１ば、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　ニハ、Ｍ　５１Ｄｌｃ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Ａ１Ｂ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ζζ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。ハンドｔｔｌＩ＋ｇ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、更にハンド機構部２２には、第６図に示すように
、スライド軸受２２ｍ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俸２５ａ、２５
ｍ’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、ガイド俸２Ｓａ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、更にガイド俸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ば、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、シリング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とシリング２５ｃの間にＬよコイ
ルスプリング２Ｓａ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２６
ａ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２５
ｄ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１１り２５［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にばガ
イドレール２９ｄが同様にＡ、Ｂ方向に設にされている
。ガイドレール２９ｄ及びガイド溝２９ｃには、細長い
帯板状のツールラνり３０が複数本、該ソールラック３
０に設けられたガイド溝３０　ａ　、ガイドローラ３０
ｂ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９、
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３
０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の配置ピッチは、第１図及び第２図最下方のツー
ルポケット３１とその上方のツールポケット３１の間の
ピッチＰ１がそれより上方に設けられたツールポケット
３１間の配置ピッチＰ２よりも大きく形成されており、
図中最下方のツールポケット３１には大口径の工具３７
の収納が可能である。また、各ツールラック３０の中央
部に設けられた２個のツールポケット３１は、距離Ｐ３
なる１８Ｎ隔で配置形成されており、複数のツールラッ
ク３０を、第１図及びｆＩＸ２図に示すように連続的に
配４した場合に、その中央部に各ツールラック３０を横
断する形で１本のツ〜ルロボット走行領域ＡＲＡが形成
きれる。また、各ツールポケット３１にはａＶ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３Ｘに装着され
た工具のツールボケシト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、ツールランク３０を相互に連結
する連結機ｌｌｌ１３２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
ルラック３０のビン３２ａと対向する位置には、係合穴
３２ｃがビン３２ａを嵌入係合自在なるように穿設形成
きれている。保合穴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３２ｆが植設されており、ビン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
ｈ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３２［＋と穴３２
ｈ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、ツールランク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Ｃ１Ｄ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
に示すように、側板２９に設置されたラック開放シリン
グ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
Ｊｉ−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、従って他のツールラック３０のツールロボット走
行領域ＡＲＡに対応する位置には、中間移送ポケット３
６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３ｓａｅＷしてオリ、フレーム３６ａ
に（よ回転ホルダ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
ｔこクリニングホルダ３６ｄがベアリング３６ａ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、クリーングホルグ３
６ｄ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３６ｉに装着されたギヤ３６ｊが、回転ホル
ダ３６ｂに形成されｔこスリット３６ｍを介して噛合し
ている。軸３６１の他端に（よギヤ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３６ｐには、シリング３６
ｑ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３６！ｌ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３
６ｔ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。乙のロックビン３６ｔは
、工具保持部３６ｇに装着された工具３７のプルスタノ
ド３７１の溝部分３７ｂとコイルスプリング３６ｕの弾
１１ｆ：ｔ！利用した形で係合し、工Ｊ′Ｊ、保持部３
６ｇに挿入されｔコニ具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′ｌｌｌば、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
フ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】７と噛合するラック７により行われろ。 ソールロボット１０（よ、工作機械に供給すべき工具３
７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方向に駆動されるが、ツールロボット］Ｏは、ソ
ールボケント３１の設けられていないツールロボット走
行領域ＡＲＡに一救させた上下位置に、そのハンド機構
部２２を位置決めした形で走行するので、Ａ、Ｂ方向に
走行するツールロボット１０のハンド機構部２２と各ソ
ー４ラツク３０中に収納された工具３７が千６すること
は無く、ツールロボット】Ｏの走行は円滑に行われる。 なお、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が格納されてオリ（本実施例で
は、各ツールラック３０につき１４本の工Ａ３７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ソ
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
右端のツールランク３０　以外のツールラック３０ば、
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２
９ｄ１ガイド溝２９ｃに沿ってそれぞれ移［ＪＩ＋駆動
されろ。 こうして、ツールロボット１０が、供１合すべき工具３
７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、ソー
ルロボット本体１１の上下にに設けられた２個の解除ノ
リング３３のピストンＣ１ノド３３ａが、第１５の矢印
り方向に突出駆動されろ。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４Ｊｉ構３２の解除
ピン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３２１０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
ピン３２ａもＤ方向に移動し、ロックピン３２ｅと係ｆ
！ｒ溝３２ｂを介して係き状態に有った、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、
ロックピン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
グ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ると、それに伴い、ピスト
ンロッド３５ａに固着されｔこツールラック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
（ζあろ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
時も当然あり得る。）。ツールラ、り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と該ソールラック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、移動を開始しｔこソールラン
ク３０中、第１４図最左方のツールラック３０ｏと、該
ツールラック３０゜の第１４図左隣りのツールラック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、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、不一数に拘わらず、適用されろことば勿論である
。 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方向に移動したところで、今
度はツールロボット１０のモーり１９を回転ＶＡ動して
、クイ２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、送すイ
、ジ２１にズｒ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１．Ｊ方向
に本体１１上を移動する。この際、ハンド機構部２２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３０．３００間の空間中Ｇｌ、Ｊ方向に移動するので
、ハンド機構部２２がツールラック３０に収納された工
具と干渉することは無い。 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ｔ８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２
３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１ｉ２５ａ。 ２５ａ′をスライド軸受２２ａに対して摺接移動さ、せ
ろ形で、突出させろ。すると、工具把持部２５は、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Ａ３７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
１２５ｆ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２Ｇは通常状態でも、コイルスプリング２５ａ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、工具把持溝２５ｆ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Ｊ２５ｆ中に嵌入し
、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、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１９を駆動して、ハンド機構部２２及び工具把持部
２５を１、Ｊ方向に適宜移動させて、工具把持部２５の
工具３７の位置をツールロボット走行領域ＡＲＡにまで
戻し、同時にソールラック３ｏ　の中間移送ポケット３
６の上下方向の位置と一致させろ。次に、モータ１５を
駆動して本体１１をＢ方向に、ハンド機構部２２をツー
ルロボット走行領域ＡＲＡを通過させろ形で移動させ、
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ソールラック３ｏ　にまで工具
３７を把持状態のまま移送する。 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、それよでＢ方向に移動して
いた、・ソールラック３０Ａを初めとする楳数のツール
ランク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
０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゜のピン３２ａｒ！
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、ランク開放シリング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３
０Ａとの間に形成される。一方、ピノ３２＆が係合穴３
２　ｃ　Ｉｃ嵌入すると、ピン３２ａは、ロックピン３
２ｅと、ロックピン３２ｅＪ２＋ピン３２ｆ１解除ピン
３２ｇと共にフィルスプリング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
溝３２ｂを介して係令し、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はピン３２ａ
を介して、当初のように連結されろ。なお、係合溝３２
ｂとピン３２ｅの連結Ｃよ、互いの傾斜面３２ｉ、３２
ｋ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．の中間移送ホケノト３６に対向する形で位置
決めされたツールロボット１０は、シリング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中に挿入する。この際、ソ
ールラック３０　以外のツールラック３０は全て、第１
図入方向に移動し、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のストロークＳＴに相当す
るだけ（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３６Ｅ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、シリング
２５ｃへの圧油の供給が遮断され、その状態で、本体１
１１よ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２５
ａ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ツクビン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ろ。 ところで、中間移送ポケット３６にｆ８納された工具３
７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ｔ：　Ａ　Ｔ　Ｃ装着（「自動工具
交換ｔＡ置」Ｑ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へ返却されろ
。なお、工具貯蔵供給袋ｆｆｉ！１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３
７の、より正確には工具３７の工具ホルダ３７Ｃの第１
図における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１よ、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（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がツールラン
ク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３６
ｒに形成されｔこラック３６Ｓ、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（、ｔ、第１６図に示すように、工具３７に
設けられｔこ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１８
０°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
業が行えろようにする。クリーニングホルダ３６ｄは、
ギヤ比に亀　　　　　　より、回転ホルダ３６ｂが１８
０°回転する間に数回回転するので、テーパ軸３７ｄの
７青掃はテーパ軸３７ｄの全周に亙り円滑に行われる。 まｊｘ、同時に、フレーム３６ａの、第１７図右９；＾
；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３
６ｂ間の間隙３８を通って外部に排出され、テーパ軸３
７ｄは清浄な雰囲気に保たれろ。こうして、テーパ軸３
７ｄ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、ＡＴＣＪＡｇｌによるその後の工作
８１４１１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
れろ。すると、ラック３６ｓ、ピニオンギヤ３６ｐを介
して回１１ｇ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７青；争な状
態にする。 次に、ツールロボットｌＯのυリンダ２３ｔ！！四動し
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２
５は、開放状態にあるツールラ、り３ＯＡ、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、
その工臭氾持溝２ｓｒと中間移送ポケット３６内のＡＴ
Ｃ装置により返却された工具３７の工具ホルダ３７　’
ｃ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４
２！Ｍに工具３７の工具ホルダ３７ｃが嵌入係合する。 この状態で、シリング２５ｃに圧油を供給し、アーム２
６をピン２６ａを中心にＨ方向に抑圧し、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ＪＡ３７が把持されろと
、今度はシリング２３のピストンロッド２３ａｔｅＣ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、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を入方向に、ハンド
）幾構部２２をツールロボット走行領域ＡＲＡ内を走行
させろ形で移動させ、該工Ａ３７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。 こうして、ソールロボント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を有するソールラ
ック３０と対向する位置に位買決めされたところで、ソ
ールロボット本体１１の上下に設けられた２ｇ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
の先端とノールラック３０の連結機構３２の解除ピン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３２１の弾性に抗する形で押
し込む。これにより、ピン３２ｆを介してロックピン３
２ｅもＤ方向に移動し、ロックピノ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
ｊ２！収納するツールポケット３１が有る。）のピン３
２ａは、第１４図に示すように、ロックピン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１４ろ状態となる。 すると、解除ピン３２ｇが押されたソールラック３０が
設百された、メインフレーム２又はサーフフレーム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ｍ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ＥｐＢ方向に突出駆動されろと、それに伴い、
ピストンロッド３５ａに固着されたソールラック３０、
長び該ソールラック３０Ａと連結機構３２を介して連結
状態ニある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３０１よ、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、該ソールラッ
ク３０の第１４図左方のソールラック３００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が返却されるべきソールポケット３
１の設けられたソールラック３０ｏ部分より、第１図右
側のツールラνり３０が全てストロークＳＴだけＢ方向
に移動したところで、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
、工具把持部２５の工具３７の位置を、該工具３７を返
却すべきソールランク３０゜のツールポケット３１に対
応した位置に位置決めする。次に、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とソールラ
ンク３０゜の工具３７を返却すべきソールポケット３１
９！対向させろ。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ろ。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、ソールラック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
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８断され、その状態で、本
体１１（ま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２６１よコイルスプリン
グ２５ｅの弾性に抗する形でＧ方向に回動しつつ、工Ｉ
Ｌ、３７との係合が解除され、工具３７はツールボケシ
ト３１中に保持されろ。 この状態で、工具把持部２５１．ｔＣ方向に戻されると
共に、Ｉ、Ｊ方向に適宜移動されて、ツールロボット走
行領域ＡＲＡに戻されろ。すると、ラック開放シリング
３５が入方向に駆動きれて、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８１１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供給動作に備又ろ
。 次に、本工具貯蔵供給装＝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番目のソールポケット３１Ａは、ツール脱着ス
テーンヲンとしてｆ史用さ第１ており、作業者は工具貯
蔵供給装置１の各ソールランク３０のツールポケット３
１に工具３７を装着セットし、また各ツールポケット３
１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を装着セ
ットする場合には、装着すべき工具３７を該ソールポケ
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、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
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、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ョ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。乙のように、所定のツールポケット
３１Ａをツール脱着ステージシンとして用いろことによ
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３
７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　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
ル脱着ステージ瞥ンはツールポケット３１Ａの一個所に
限らず複数個のツールポケット３１をツール脱着ステー
シヲンとして吏用することも当然可能である。 まｔこ、本実施例のように、ランク開放ンリング３５等
のソールラック３０の移動駆動手段により移動開放され
ろ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３０６を固定的に設けると、該固定されたソ
ールラック３０．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３７の脱着動作を行うことが
出来るので、頻繁に例月される工具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
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
、＋７１　ｆｆ１ｌｌ性・　に富んだ工Ａ３７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（よメインフレーム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ａが、ツールロボット
１０の走行方向ニ沿って、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、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に工具３７を収納し得る複数のツールポ
ケット３１を前記ソールラック３０の長手方向に配列し
て設けると共に、それ等ツールラック３０に、ソールポ
ケット３１が設けられないツールロボット走行領域ＡＲ
Ａ等の受け渡し搬送手段の走行領ｊ或を各ツールラック
３０に亙りｔ菌断的に設け、更に、工作機域への工具３
７の受け渡しを行う中間移送ポケット３６を設け、前記
ツールランク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Ｃ’ｆ：ノ１−１０等の
工具３７の受け渡しｍ送手段を前記走行領域を介して移
動自在に設けたので、工具３７を・ソールランク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の受け度しに際してはツールラッ
ク３０が移動することにより、受け渡し搬送手段と隣接
するソールラック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相互同に、干渉を排除
するための所定の距離を設けろ必要を無くすことが出来
、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、各ツールラック３０に
ついて横断的に設けられた受け渡し搬送手段の走行領域
により、受け渡しｍ送手段により搬送される工具（ま、
前記走行領域中を、他のツールラック３０に収納された
工具と干渉を生じろことなく移動することが出来ろばか
りか、該走行領域により、受け渡しｍ送手段をツールラ
ック３０に収納されろ工具との干渉を考慮することなく
ツールランク３０側に寄せた形で設けろことが出来るの
で、工具貯Ｒ’ＡＡｌ１、第５図におけろ矢印Ｃ，Ｄ方
向のＩｃを大幅に小さくすることが出来、貯ＧＡ偽Ｊ　
１全体の小型化に寄与し得る。 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Ａ３７の移送も短時間に行うこ
とが出来、工作１３１　ｔｌ＆への工具３７の供給を迅
速に行うことが可能となる。 また、受け渡し搬送手段の走行領域に対応する位置に中
間移送ポケット３６を設けろことによ　　。 す、各ツールラック３０と中間移送ポケット３６間を前
記走行領域を介して工具３７を搬送する工具の受け渡し
搬送手段は、中間移送ポケット３６との間の工具３７の
受け度しに際して、ソールラック３０の長手方向に対す
る、即ち矢印１．Ｊ方向の位置決め動作が不要となるの
で、工具を工作機械へ供給するのに要する時間がその分
短縮され、効率的な工具の供給動作を行う乙とが出来ろ
。

【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図の工具貯蔵供給袋Ｉ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ｔＪＪ３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図におけろ■矢視図、第９図はツ
ールランク部分の正面図、第１０図は第９因の平面図、
第１１図は第９図の側面図、第１２図はツールランクの
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図はソールロボッ
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
。 ｌ・・　工具貯蔵供給装置 １０　・・受け渡し搬送手段（ソールロボット）３０　
　・ツールラック ３１　・ツールポケット ３６　・・・中間移送ポケット ３７・・・工具 ＡＲＡ・・・受け渡しｍ送手段の走行領域（ツールロボ
ット走行領域） 出願人　　株式会社　１崎鉄工所 代理人　　弁理士　　相１）伸二 （ほか１名）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、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
   て設けると共に、それ等ツールラックにツールポケット
   が設けられない受け渡し搬送手段の走行領域を各ツール
   ラックに亙り横断的に設け、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前記走行領域を介して移動
   自在に設けて構成した工具貯蔵供給装置。
2. （２）、中間移送ポケットを受け渡し搬送手段の走行領
   域に対応する位置に設けたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の工具貯蔵供給装置。