JPS6268232A - モジユラ工具の自動組立供給装置 - 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】

〔発明の技術分野〕 この発明は、工作機械などに使用するモジュラ工具のモ
ジュールを保管する工具保管装置から指定されたモジュ
ールを取出して組立・供給するモジュラ工具の自動組立
供給装置に関する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 工作機械に装着する各種の工具を工具室に保管し、生産
管理情報に基づいて指定された］工具を前記工具室から
搬出して工作機械に搬入し、工作機械に対する工具の交
換を自動的に行なう工具自動交換装置は公知である。ま
た、前記工具を従来の一体形工具に代わって組立式のモ
ジュラ工具も開発されている。このモジュラ工具は、第
５図に示すように、アダプタモジュールａ１ホルダモジ
ュールｂおよび刃部モジュールＣとから構成されるアダ
プタモジュールａに対してホルダモジュールｂを装着し
、このホルダモジュールｂに刃部モジュールＣを装着す
ることにより、モジュラ工具Ａを構成している。このモ
ジュラ工具Ａはホルダモジュールａに対して直接、刃部
モジュールＣを装置°１するか、アダプタモジュールｂ
を介して装着することにより、組立てられ、工具全体を
交換することなく、先端の刃部モジュールＣのみを交換
することか可能となり、軽爪で取扱いが容易であるとと
もに、工具を保管する工具室のスペースも狭くなるとい
うメリットがある。 しかしながら、従来においては、モジュラ工具への組立
および解体を人手によって行なっている。 すなわち、工具室に多数のホルダモジュールａ、アダプ
タモジュールｂおよび刃部モジュールＣをモクリ状態に
保管し、生産管理情報に基づいてモジュう工具Ａの組立
順序を決め、作業者が工具室の工具保管棚から必要とす
る各種モジュールを取出し、組立テーブル上で組立を行
なっている。したか−）で、モジュラ工具Ａの組立、解
体作業に多くの人手を要しているとともに、モジュール
の数が多くなると、ＹＬ１合わせミスか発生する恐れが
ある。 また、工具を保管する工具ストッカとしてはエンドレス
走行するチェーンに複数の工具ホルダを設け、これら工
具ホルダに前記モジュールを保持して搬送させる工具自
動ランクは公知であるが、前記各工具ホルダへのモジュ
ールの収納および取出しはすべて作業者の手作業に頼っ
ているのか実情である。 〔発明の目的〕 こ、の発明は、ポ１記事情に着目してなされたもので、
その目的とするところは、人手を介することなく、モジ
ュラ工具を自動的に組立および供給することができ、作
業性および安全性を向上することができるとともに、工
具保管装置に対するモジュールの着脱およびモジュラ工
具の供給のための搬送装置の構成の簡素化を図ることが
できるモジュラ工具の自動組立供給装置を提供すること
にある。 〔発明のＩＩ！Ｅ要〕 二の発明は、前記目的を達成するために、モジュラ工具
を構成するホルダモジュール、アダプタモジュ−ルおよ
び刃部モジュール等のモジュールを工具保管装置に垂直
方向に保持し、指令信号に’Ｊ（づいて前記モジュール
を選択的に組立ポジションに位置決めし、この組立ポジ
ションに位置決めされたモジュールを組立ポジションと
工具ストッカとの間を往復運動するとともに昇降可能な
組立ヘッドによって結合してモジュラ工具を構成し、こ
の組立・ベッドをトラバーサ装置によってモジュラ工具
を一時的にストックする工具ストッカに供給するように
１１′１成したことにある。 〔発明の実施例〕 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。 第１図は、モジュラ工具の自動組立供給装置を小すもの
で、１は工具保管装置、２はその工只保１−゛Ｘシシ置
１と隣接して設けた工具ストッカ、３は切１’１ｌｌ−
：Ｅ具組立装置である。また、５はトラバーサ装置であ
り、このトラバーサ装置５には組立ヘントロが往復運動
および昇降可能に設けられ、前記工具保管装置１から工
具スｈ　ツカ２に工具を供給するようになっている。ま
た、７は制御装置である。 まず、前記工具保管装置１について説明すると、１１は
円筒状に構成された本体で、この本体１１の上部には駆
動機構（図示しない）によって正逆回転するターンテー
ブル１２が設けられている。 このターンテーブル１２は円環状に構成され、この外周
縁には等間隔に多数の透孔からなる工具ホルダ１３・・
・が設けられ、これら工具ホルダ１３・・にはモジュう
工具Ａを（１３成するホルダモジュールａ１アダプタモ
ジュールｂおよび刃部モジュールＣなどのモジュールが
垂直方向に挿入保持されている。（工具の軸が垂直方向
に設けられている。）また、ターンテーブル１２に内周
縁には第２図に示すように円弧状の切欠部からなる工具
ホルダ１４・・・か等間隔に多数段けられ、大形工具Ｃ
の１↓端部に設けられた環状溝が横方向から挿入して保
持されるようになっている。したがって、各モジュール
および大形工具Ｃはターンテーブル１２に対してすべて
垂直方向でしかも先端を下向きに配置されており、後述
する手段によって各モジュールが選択的に組立ポジショ
ン１６に位置決めされるように構成されている。この場
合、組立ポジション１７は前記ターンテーブル１２の回
転中心１２ａを通る直線上１５に２箇所設けられている
。 また、前記トラバーサ装置５は前記工具保管装置１の上
部に設けられ、架台１８に設けたガイドロッド１９とス
クリューロッド２０および前記ガイドロッド１９に嵌合
するとともにスクリューロッド２０に螺合する移動台２
１によって（１Ｍ成され、前を己スクリューロッド２０
はサーボモータ２２（こよって回転駆動されるようにな
っている。この移動台２１には前記組立ポジション１７
に対して昇降可能な可動テーブル２３が設けられ、この
可動テーブル２３に前記組立ヘッド６が搭載されている
。したがって、組立ヘッド６は可動テーブル２３の移動
によって組立ポジション１７に対して進退可能であると
ともに、トラバーサ装置５によって前記ターンテーブル
１２の回転中心１２ａを直線上１５を走行するようにな
っている。 また、組立ヘンドロは、前記工具ホルダ１３に保持され
た各種モジュールａ、ｂ、ｃを把持して組立てる機能を
有しており、その具体的（を成は第３図に示すように構
成されている。すなわち、２４は工具把持具で、この把
持具本体２５の内部には軸受２６を介して回転ドラム２
７か回転自在に軸支されている。この回転ドラム２７の
下端部にはテーバ穴２８が設けられ、この底部にはコレ
ットチャク２９を有したドローバ３０が設けられている
。このドローバ３０は前記回転ドラム２７の−に部に設
けられた油圧シリンダ３１のピストン３２と連結されて
いるとともに、このドローバ３０は皿ばね３３によって
引込み方向に付勢されている。なお、３４は回転ドラム
２７を回転駆動する駆動機構である。そして、前記テー
バ穴２８にモジュラ工具Ａのホルダモジュールａを装着
するようになっている。また、前記把持具本体２５の側
壁にはブラケット３６を介してナツトランナ３７が設け
られている。このナツトランナ３７は駆動モータ３８と
歯車機構３９および締付は輔４０によって構成され、こ
の締付は軸４０はエヤシリンダ４１によってモジュラ工
具Ａの締付はボルトに押付けられるように構成されてい
る。 また、モジュラ工具Ａは、第４図に示すように、そのホ
ルダモジュールａのテーバ部５２の先端および下端に花
弁状の係合爪５３．５４が設けられている。また、アダ
プタモジュールｂの」二端１こは前記係合爪５４に係合
可能な係合穴５７が設けられ、下端には係合爪５８が突
設されている。さらに、刃部モジュールＣの上端には前
記係合爪５４もしくは５８に選択的に係合可能な係合穴
５９が設けられ、下端には刃部６０が設けられている。 そして、ホルダモジュールａに対してアダプタモジュー
ルｂを介して刃部モジュールＣが連結可能であり、また
ホルダモジュールａに対して直接的に刃部モジュールＣ
が連結可能に構成されている。 さらに、ホルダモジュールａ１ホルダモジュールｂおよ
び刃部モジュールＣのそれぞれの外周面には環状溝５５
を有する鍔部５６が設けられ、鍔部；５６に設けた環状
溝５５か前記工具ホルダ１３の切欠部１５に係合支持さ
れるようになっている。 なお、６１は締付はボルトであり、アダプタモジュール
ａとホルダモジュールｂとの結合部およびホルダモジュ
ールｂと刃部モジュールＣとの係合部を締付けるもので
ある。 そして、前述のように構成されたモジュラ工具へのホル
ダモジュールａはそのテーパ部５２か工具把持具２４の
回転ドラム２７に設けたテーバ穴２８に装着され、係合
爪５３はコレットチャック２９に係合される。すなわち
、コレットチャック２９はドローバ３０の前進、後退に
よって開閉し、油圧シリンダ３１によって送り込まれる
油圧によってピストン３２が前進したとき開放して係合
爪５３との係合を解除し、油圧シリンダ３１の圧油を抜
くと皿ばね３３の復元力によってドローバ３０が後退し
てコレットチャック２９を閉塞して係合爪５３を挟持す
るようになっている。 また、工具ストッカ２は前記ターンテーブル１２の回転
中心１２ａを通る直線上１５の延長線１１６に、投円ら
ねでいる。そして、これは支柱ｆｉ　ｉの十Ｍに間歇回
転可能な円板６２を有してお１）、この円板６２の４内
部には等間隔に慢故の王（１支持部６３・・・が設けら
れている。これら工具支［）を部６３・・・は前記工具
ホルダ１３と同様に円弧状１７）ＩＪＪ欠部によって形
成され、モジュラ工具Ａの環状１１′１Ｉｉ５５か係合
されてモジュラ工具Ａが垂直状態ニー支持されるように
なっている。 −）ぎに前記切削工具組立装置３について説明する１、
これはＮＣ立旋盤等の工作機械に使用する工具をイ１１
立てるもので、７１は本体である。この本体７１の上部
における一側にはマガジン７２が、伸側には移動テーブ
ル７３が設けられており、こ１しらの間にはスイングア
ーム７４か設けられてい・；）１、前記マガジン７２は
正逆回転可能なディスク７５とこの４周面に等間隔に設
けられた多数の工ｊ　１Ｊ７的部７６とから構成され、
これら工具収納部１′（５に：ま〔ジュラ工具Ｂを構成
する刃部モジュールイ」うく着１秤可能に挿入されてい
る。また、移動テ１ルア３は第１のホルダ部７７と第２
のホルダ部７置彷ｉ、、ＴＴおり、−′１１、らホルダ
部７７．７８ぞこはモジ＋　−７Ｊ、ｆ　（’、ＩＰの
ホルタモジュールされている。そ１て、移動デープル７
３は本体７１」−を、ｌＩＩ′声可詣で、中覧ｒ状聾で
第１のホルダ部７７が組立ポジシコン７ｑに対向１２、
第２のホルダ部７８が授受ポジ゛／ヨン８０に対向する
とともに、移動テーブル７３の前進１１！ｊには第１の
ホルダ部７７か授受ポジション８０に対向Ｉ１、後史峙
には第２の１、ルダ部７８が組立ポジション７９に対向
するようになっている１、そ

【１．て、組立ポジション
７９に対向し７てす・ソトランナからなる結合機１１〜
１８１が設けられている１、また、授受ポジション８０
には図示しないが、ロボットなどの搬送装置によって＜
ｎ立られたモジュラ工具Ｂを把持してＮＣ立旋盤’：ｑ
の工作機械に供給するようになっている。 つぎり、二、ｉ’ｉｎ述のようにｉｌ、Ｓ成されたモジ
ュラ工具の自動ｔｉｔ　）ア供姶装置り゛）作用につい
て説明する。生産ｑｊｉ　ｐｉ＋情’ｉ：ＩＪ！：：、
−ｉ↓づいて制御装置７に加工に必要な工具の１１１合
１４′！“ｆｊとのブこｔり゛ラム人力を行なう。 指゛↓′された工具がマ・°ノこングセンタに使用する
モ５、・ユう［、ｐ、　Ａの場合には制御装置７から工
具保管ｉ装置１に工具指定信号か入力される。工具指定
信号の入力に上り、工具保管装置１のターンテープ″ｉ
、、　ｉ　’）がＨＥ逆回転して指定されたモジュラ工
具八ヲ措成する各モジュールか近い方の組立ポジショ゛
・１７に位置決めされる。この場合、まず、をジー１う
工具Ａを（１，１成するホルダモジュールａが位置１夫
めされ、組）アヘッド６が下降して工具把［、′ｊ具２
４を把持する。すなわち、移動テーブル２３に：二−）
て工具把持具２４かホルダモジュールａに対１−２で前
進し、ホルダ七・ン、コールａのテーパ部５２にＣす把
持具２４のデーぺ穴２８を嵌合させると１、ち１こ、コ
レットチャック２９によってホルダ七′・−・〜ルミの
係合爪５３を挟持する。このようにｌ−ｒホルタモジュ
ールｙ、ｔの把持が完了すると、移・ｌ彷テープ１１／
２３によ−）でＶ（１立ヘツド６が−に昇する。、ｉ、
、、、　、’、、：　！Ｊシ「ご、！＋１立Δ、／ｌ・
６に把持されたホルダ七、・）−ルａは工具ホルダ１３
から上方へ抜き取ら＃−１，”：ｉ　ｏ　つぎに、制御
′装置７からの刃部モジュールＣのエリ指定信号により
クーテーブル１２は再び回転してつぎに刃部モジュール
Ｃを保持している工具ホルダ１３が狂［立ポジショ＞１
７ｆこ位置決めさ才］ろ。ここで、前記移動テーブル２
３を下降させ、組＼″ｆヘンドロに把持されたホルダモ
ジュールａを工具ホルダ１３に垂直ｉ５向に保持されて
いるメＪ部モジュールＣと一直線−Ｌに対向させる。そ
して、−〇°ｆ線−１−に位置決めされた状態で組立ヘ
ントロを下降させると、ホルダモジュールａの係合爪５
４が刃部モジュールＣの係合穴５９に係合してホルタモ
ジュールａに対して刃部モジュールＣかれ１１合される
。すなわち、垂直方向に４１１１らねる。 ここで、エヤシリンク′４１が前進してナツトランナ３
７の締付は軸４０を押圧すると、締付は輔４０は締付は
ボルト６１に係合し、この状態でモータ３８か同転する
と、歯車機ｔＭ　３９を介して締付は軸ＡＯか回転し゛
７゛啼イー１けボルト６１を締付ける。【７たがって、
ホルダモジュールａと刃部モジコールＣと（こよってモ
ジコラ工具Ａが構成され、モジュラ工具Ａの組立が完了
すると、４′１１立ヘンド６は＋ｒｊび上昇して刃部モ
ジュールＣを工具ホルダ１３から抜取られ、つぎに、ト
ラバーサ装置５によって１、具ストッカ２へ供給される
。工具スト・７カ２は水平状態にある円板６２に段数の
工具支持部６３を有しており、モジコラ工具Ａのホルダ
モジュールａに設けられた環状溝５５が係合支持される
ことになる。このような作用を繰返すことによって組立
ポジション１７においてモジュラ工具Ａが順次組立てら
れ、トラバーサ装置５によって１−工具ストッカ２に供
給されるとともに、工具ストッカ２に一時的にストック
されたモジュラ工具Ａは加工順序にしたがって工作機械
に搬送されることになる。また、工作機械から搬入され
た使用済のモジュラ工具Ａは工具ストッカ２に一時的に
ストックされたのち、モジュラエｆｉＡの組立体止中に
ｍ　！／、ポジション１７において分解され、各モジュ
ールは工ｎ保管装置１の工具ホルダ１３に格納される。 なお、１荀１妃実施例によれば、ホルダモジュールａと
刃部モジュールＣとを結合してモジュラエ只Ａ８描成す
る場合について説明したが、ホル′Ｉ・（）、−ルａに
対してアダプタモジュールｂを介１−で刃部モジュール
Ｃを結合する場合にも同様である。また、大形工具Ｃは
ターンテーブル１２の内周縁に設けられた切欠部からな
る工具ホルダ１４・・・に保持されているため、組立へ
ラド６の士！／／　ｆ’＃作のみでは抜取ることが不Ｔ
１ｊ能であり、前】・トのように組立ヘッド６を下降さ
せてホルダモジ、〜ルミを把Ｆ！ｉ　したのち、トラバ
ーサ装置５によって移動テーブル２３を直線上１５に沿
って構Ｊｊ向、つまり工具ホルダ１４を＋１４成する切
欠部の開［’ｌ　、ｊｊ向に移動させて抜取り、つぎに
組立へラド６をＩ＝　！ｒ／させる必要がある。 また、指定された工具がＮＣ立旋盤に使用する工具であ
る場合には、切削工具組立装置３が作動する。すなわち
、マガジン７２は回転して（１シ定された刃部モジュー
ルｄが受は渡しポジション７；２ａに１１″ｔＭｌ火め
されるとともに、スイングアーム７４うζ旋回１−てそ
の刃部モジュールｄを把［ｊｊする。 そして、刃部モジュールｄを工具収納部７６から抜きと
ったのちスイングアーム７４が再び旋回して移動テーブ
ル７３上のホルダモジュールｅに搬入し、結合機構８１
によってホルダモジニールｅに対して刃部モジュールｄ
を結合する。組立ポジション７９において組立られたモ
ジコラ工具Ｂは移動テーブル７３の移動によって授受ポ
ジション８Ｃに移動し、このモジュラ工具Ｂはロボット
等によってたとえばＮＣ立旋盤等の工作機械に搬送され
ることになる。 以、に説明したように、前記一実施例においては、工具
保管装置のターンテーブルの回転中心を通るｕＩ線とに
組立ポジションを設けることによって、組立ポジシラン
が２箇所となり、指定されたモジュールの高速割出しが
可能になるとともに、１回の割出しで異なる組立ポジシ
ョンで異なるモジニールを把持できるという実施例上の
効果を奏する。 なお、前記実施例において（誹、工具が回転する工作機
械用のモジュラエｉＡを自動組立供給する装置に、に具
が固定の工作機械用のモジコラ工具Ｂを組立供給する装
置を付設したが、固定り具組立装置は必ずしも設ける必
要がない。 また、工具保管装置をＩ＆成するターンテーブルを円環
状に形成し、外周縁に通常のモジコラ工具を（構成する
モジュールを保持し、内周縁に大ＩＩ　Ｉ−具を保持す
るようにしたが、外周に刃部モジ、−ルおよびアダプタ
モジュールを保持し、内周１．二ホルダモジュールを保
持するようにしてもよい。また、工具保管装置は、ター
ンテーブルに限定されず、エンドレスチェーンでしよく
、さらにこの工具保管装置に保管される工具はモジュラ
工具に限定されず、一体式１具でもよく、使用開度の高
いモジュラ工具を予め組立して保管してもよい。 さらに、前記実施例においては、垂直方向に保（！ｉし
た刃部モジュールに上方から結合したか、下方から結合
するようにしてもよい。 〔発明の効果〕 以」−説明したように、この発明によれば、モジュラ工
具を構成するホルダモジュール、アダプタモジュールお
よび刃部モジュールを工具保管装置の」工具ホルダに保
持し、指定されたモジュールを自動的に組立ポジション
に位置決めして組立て工１見ストッカに自動的に供給す
ることができ、従来の手作業による組）γに比較して作
業性および安全性を向」二することができる。しかも、
工具ホルダに各モジュールを垂直方向に保持することに
よってモジュールの着脱が垂直方向の１１Ｆｄ′Ｉとな
り、また搬送装置としてのトラバーサ装置の移動が１軸
で、合計２輔操作で組立、供給が可能となり、構成の簡
素化を図ることができ、制御も簡単であるという効果も
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図はこの発明の一実施例を示すもので、
第１図はモジュラ工具自動組立供給装置全体の斜視図、
第２図は工具ホルダの斜視図、第３図は組立ヘッドの縦
断面図、第４図はモジュラ工具を分解した状部の上面図
、正面図および下面図、第５図は一般的なモジュラ工具
の構成図である。 １・・・工具保管装置、２・・・工具ストッカ、５・・
トう・・−ザ装置、６・・・組立ヘッド、７・・・制（
８￥Ｃ置、１３．１４・・・工具ホルダ、１７・・・組
立ポジション。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ６・布Ｒ光ヘツド“ 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）モジュラ工具を構成する複数のモジュールを垂直
   方向に保持するとともに指令信号に基づいて前記モジュ
   ールを選択的に組立ポジションに位置決め可能な工具保
   管装置と、この工具保管装置と隣接して設けられ組立て
   られたモジュラ工具を一時的にストックする工具ストッ
   カと、前記工具保管装置と工具ストッカとを連絡するト
   ラバーサ装置と、このトラバーサ装置によって前記組立
   ポジションと工具ストッカとの間を往復運動するととも
   に昇降可能で前記組立ポジションに垂直方向に保持位置
   決めされたモジュールを結合してモジュラ工具を組立て
   るとともに、組立後のモジュラ工具を前記工具ストッカ
   に供給する組立ヘッドとを具備したことを特徴とするモ
   ジュラ工具の自動組立供給装置。
2. （２）工具保管装置は、円板状のターンテーブルによっ
   て構成され、このターンテーブルの上を通る直線上に組
   立ポジションを設けたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のモジュラ工具の自動組立供給装置。