JP3865329B2 - Tool conveying method for matrix type tool magazine and matrix type tool magazine - Google Patents

Tool conveying method for matrix type tool magazine and matrix type tool magazine Download PDF

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    • B23Q3/1552—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械に設けられたマトリックス型工具マガジンの工具搬送方法及びマトリックス型工具マガジンに係り、特に、工具径が所定の径より小さい標準的な工具である標準工具と、工具径が所定の径より大きい大径工具とがマトリックス状に配列されたマトリックス型工具マガジンにおける工具搬送方法と工具マガジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マシニングセンタ（以下、ＭＣと記載）など工作機械は自動工具交換装置（以下、ＡＴＣと記載）を備えており、このＡＴＣにより、工作機械の主軸と、複数の工具を貯蔵する工具マガジン又は中間保持手段（中間ポット）との間で工具交換を行う。
工具マガジンには、工具径が所定の径（例えば、ツールシャンクのシャンク部外径寸法＋（数ｍｍ乃至数十ｍｍ）の径）より小さい標準的な工具（以下、標準工具と記載）と、工具径が所定の径より大きい大径工具とをマトリックス状に配列して収納する構成のマトリックス型工具マガジン（以下、工具マガジンと記載）がある。
この工具マガジンには、工具搬送装置が、貯蔵用の工具ポットと所定の工具交換位置の工具ポットとの間を移動して、工具を各工具ポットに対して着脱することにより工具の搬送が行われるタイプのものがある。
【０００３】
ＡＴＣには、工具交換アーム（以下、交換アームと記載）が工具を把持して、工具マガジンと主軸との間、又はこれらと中間の待機位置との間を揺動することにより、主軸と工具マガジンとの間で工具の移送を行うものがある。
このタイプのＡＴＣでは、交換アームが待機位置から主軸側工具交換位置へ揺動する動作と、主軸に対する新旧工具の工具交換動作とを行って、主軸と交換アームとの間で工具交換を行う。
また、交換アームが、待機位置から工具マガジン側工具交換位置へ揺動する動作と、工具マガジンに対する新旧工具の工具交換動作とを行って、工具マガジンと交換アームとの間で工具交換を行う。
【０００４】
例えば、特開平４−３２２９３７号公報及び実用新案登録第３００２６２５号公報にはそれぞれ工具マガジンが開示されているが、いずれの場合も、工具を貯蔵する工具マガジン部の後方側に工具搬送装置を設けて、工具を後方から把持して後方に引き抜く構造になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この構造では、工具マガジン部とその後方の工作機械との間の狭いスペースに工具搬送装置を設ける必要があるので、設置スペースに制約があり、工具の長さも制限され、工具搬送装置の運転管理や点検修理などメンテナンス作業が困難になる恐れがある。
そのため、工具マガジン部の前方側に工具搬送装置を設けて工具を前方に抜き出すタイプのものもある。このタイプの工具マガジンにおける工具の高収納密度化を図った技術が既にいくつか提案されている。
【０００６】
例えば、特公平４−６４９２号公報には、ツールラックをそれぞれ移動させてツールラック間隔を可変とする工具マガジンが開示されている。しかしながら、この場合には、ツールラックを移動させる装置が必要になり、工具マガジン全体が大掛かりで複雑な構造になっていた。
【０００７】
特開昭６３−５７１３４号公報には、カセットストッカから工具収納カセットを一列引き出して、この工具収納カセットを工具マガジン側工具交換位置に移動させる工具マガジンが開示されている。
ところが、この場合には工具収納カセットを引き出すための構成が必要になり、全体的に構造が複雑になっていた。
【０００８】
特開昭６２−１０２９４１号公報には、工具収納棚の工具ポットの軸線をトラバーサの移動方向に対して所定の角度傾斜させる工具マガジンが開示されている。
ところが、この場合には、傾斜した工具を搬送するためのトラバーサを設ける必要があり、装置全体が複雑化していた。しかも、標準工具と大径工具など二種類の工具を貯蔵するための配慮はなされていない。
特開平４−３１０３４１号公報には、工具を保持するホルダの工具装着口が互いに反対方向に開口した工具マガジンが開示されているが、この場合も二種類の工具の貯蔵を考慮した構成ではない。
【０００９】
本発明は、斯かる課題を解決するためになされたもので、通常の標準工具の他に大径工具を収納できるマトリックス型工具マガジンにおける工具の高収納密度化を図って、工具マガジンを小型化するとともに収納可能工具数を増やすことができる工具マガジンの工具搬送方法及びマトリックス型工具マガジンを提供することを目的とする。
また、本発明の別の目的は、マトリックス型工具マガジンの全体をコンパクトで簡単な構造にすることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明に係る工具搬送方法は、工具径が所定の径より小さい標準工具と、工具径が前記所定の径より大きい大径工具とを収納するための複数の工具収納手段がマトリックス状に配列された工作機械のマトリックス型工具マガジンにおける工具搬送方法であって、前記標準工具を工具搬送する時には、前記標準工具の配列に対応する形状を有する標準工具把持手段を選択して前記標準工具の被把持部を着脱自在に把持し、前記大径工具を工具搬送する時には、前記標準工具把持手段の標準工具把持部に大径工具用ハンドを着脱自在に係合させて前記大径工具の配列に対応する形状を有する大径工具把持手段を構成した後、前記大径工具用ハンドの大径工具把持部で前記大径工具の被把 持部を着脱自在に把持するようになっているので、前記大径工具を工具搬送する時には、前記大径工具把持手段を選択して前記大径工具の前記被把持部を着脱自在に把持し、前記標準工具把持手段又は前記大径工具把持手段が、それぞれ前記標準工具又は前記大径工具を前記工具収納手段に対して着脱する。
【００１１】
なお、工具搬送すべき工具の種類によって選択された前記標準工具把持手段又は前記大径工具把持手段を、前記工具マガジンの前記工具収納手段に収納された前記工具の軸線方向に進退移動させ、前記標準工具把持手段又は前記大径工具把持手段が、それぞれ前記標準工具又は前記大径工具を前記工具収納手段に対して着脱するのが好ましい。
【００１２】
前記工具搬送方法を実現するためのマトリックス型工具マガジンは、工具径が所定の径より小さい標準工具と、工具径が前記所定の径より大きい大径工具とを収納するための複数の工具収納手段がマトリックス状に配列された工具マガジン部と、この工具マガジン部の前記工具収納手段に収納された前記標準工具及び前記大径工具の軸線方向前方側に設けられ、前記標準工具及び前記大径工具のいずれか一方の被把持部を把持して所望の位置に搬送する工具搬送装置とを備えている。
そして、この工具搬送装置は、前記標準工具の配列に対応する形状を有するとともに前記標準工具の前記被把持部を着脱自在に把持する標準工具把持手段と、前記大径工具の配列に対応する形状を有するとともに前記大径工具の前記被把持部を着脱自在に把持する大径工具把持手段とを備えている。
この大径工具把持手段は、前記大径工具の前記被把持部を着脱自在に把持する大径工具用ハンドの被把持部を、前記標準工具把持手段の標準工具把持部に着脱自在に係合させることにより構成される。
【００１３】
なお好ましくは、前記工具搬送装置は、工具搬送すべき前記工具の種類に対応して選択された前記標準工具把持手段及び前記大径工具把持手段のいずれか一方を、前記工具収納手段に対して前記工具を着脱させるために、前記工具収納手段に収納された前記工具の軸線方向に進退移動させる進退移動手段を備えている。
【００１４】
さらに、前記大径工具用ハンドが前記標準工具把持手段の前記標準工具把持部に係合されていない時、前記工具マガジン部の所定の大径工具用ハンド収納位置に前記大径工具用ハンドを収納保持させる大径工具用ハンド保持手段を、前記工具マガジン部に設けるのが好ましい。
【００１５】
なお、前記標準工具把持手段と前記大径工具用ハンドとの間には、前記工具マガジン部の所定の前記大径工具用ハンド収納位置で、前記大径工具用ハンドの前記被把持部を前記標準工具把持手段の前記標準工具把持部に着脱する時にアンロック状態となり、その他の時にはロック状態となるロック・アンロック手段が設けられているのが好ましい。
【００１６】
なお、本発明のマトリックス型工具マガジンにおける他の実施態様としては、工具径が所定の径より小さい標準工具と、工具径が前記所定の径より大きい大径工具とを収納するための複数の工具収納手段がマトリックス状に配列された工具マガジン部と、この工具マガジン部の前記工具収納手段に収納された前記標準工具及び前記大径工具の軸線方向前方側に設けられ、前記標準工具及び前記大径工具のいずれか一方の被把持部を把持して所望の位置に搬送する工具搬送装置とを備え、この工具搬送装置は、前記標準工具の配列に対応する形状を有するとともに前記標準工具の前記被把持部を着脱自在に把持する標準工具把持手段と、前記大径工具の配列に対応する形状を有するとともに前記大径工具の前記被把持部を着脱自在に把持する大径工具把持手段とを備え、前記工具搬送装置は、工具搬送すべき前記工具の種類に対応して選択された前記標準工具把持手段及び前記大径工具把持手段のいずれか一方を、前記工具収納手段に対して前記工具を着脱させるために、前記工 具収納手段に収納された前記工具の軸線方向に進退移動させる進退移動手段を備え、前記標準工具把持手段と前記大径工具把持手段とを別体にするとともに、把持する前記標準工具又は前記大径工具の種類に合わせてそれぞれ前記標準工具把持手段又は前記大径工具把持手段を選択し、この標準工具把持手段又はこの大径工具把持手段を、前記進退移動手段の後部位置に着脱自在に且つ交換可能に取付けるようにしてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における実施の形態の一例を図１乃至図１６を参照しながら説明する。
図１及び図２はそれぞれ、本発明の一実施形態に係る工作機械のマトリックス型工具マガジンの正面図及び平面図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態は工作機械として横形のＭＣ（マシニングセンタ）の場合を示しているが、立形のＭＣ，ターニングセンタなど他の種類の工作機械であってもよい。
【００１８】
工作機械本体１の側部には自動工具交換装置（以下、ＡＴＣと記載）２が設置されており、工作機械本体１とＡＴＣ２とによりＡＴＣ付きＭＣ３を構成している。
工作機械本体１の側部には、工具を貯蔵するマトリックス型工具マガジン（以下、工具マガジンと記載）４が設けられ、ＡＴＣ２は工具交換アーム（以下、交換アームと記載）５を備えている。
【００１９】
ＡＴＣ２は、交換アーム５を介して、工作機械本体１の主軸６と工具マガジン４との間で、主軸６に装着されるとともに工具径が所定の径より小さい標準的な工具（以下、標準工具と記載）７と、工具径が所定の径より大きい大径工具８の工具交換を行う。標準工具７と大径工具８は、主軸６の工具装着部に着脱自在に装着される同一形状のツールシャンクを有している。
ＭＣ３において使用される工具のうち、通常は、標準工具７の方が大径工具８より工具の種類が多く使用頻度も高いので、工具マガジン４には多数の標準工具７と少数の大径工具８とが貯蔵されている。
【００２０】
工作機械本体１の主軸頭９には主軸６が回転自在に支持されており、主軸６は、標準工具７又は大径工具８を着脱自在に装着して主軸駆動モータにより回転駆動される。
主軸６には、標準工具７又は大径工具８を、皿ばね，コイルばね等ばね部材とアンクランプ用シリンダとによりクランプ・アンクランプする、公知のボール式引っ張り機構方式又はコレット式引っ張り機構方式等の工具クランプ・アンクランプ機構が内蔵されている。
主軸６に対向する位置には、ワーク（工作物）を取付けるためのテーブル１０が工作機械本体１に設けられており、主軸６に対してテーブル１０が少なくとも直交座標系の三軸方向に相対移動自在になっている。
【００２１】
テーブル１０，コラム及び主軸頭９等を、ＮＣ装置（数値制御装置）に制御されるサーボモータとボールねじとによって駆動位置決め制御することにより、テーブル１０上のワークと、主軸６に装着された標準工具７又は大径工具８とを、相対的に移動させてワークを切削加工する。かかる駆動位置決め機構はリニアモータ等であってもよい。
なお、主軸６の軸線方向をＺ軸とし、これに直交して直交座標系をなす各方向をＸ軸，Ｙ軸とし、−Ｘ軸方向（図２の下方）を工具マガジン４の前方として説明する。
【００２２】
ＡＴＣ２は、標準工具７及び大径工具８を着脱自在に把持するとともに、主軸６と工具マガジン４に対して標準工具７及び大径工具８の受け渡しを行うツインアームタイプの交換アーム５と、交換アーム５を旋回動作，進退移動動作させる駆動手段（図示せず）と、交換アーム５を、主軸側の工具交換位置Ｓ１ ，待機位置Ｓ２ ，及び工具マガジン４側の工具交換位置Ｓ３ に揺動させて位置決めする揺動手段（図示せず）とを備えている。
【００２３】
工具マガジン４は、標準工具７及び大径工具８を収納するための複数の工具ポット１２がマトリックス状に配列された工具マガジン部１３と、工具マガジン部１３の工具ポット１２に収納された標準工具７，大径工具８の軸線方向前方側に設けられた工具搬送装置１４とを備えている。
工具マガジン部１３は、Ｙ，Ｚ軸平面方向に広がるマガジンスタンド２０を有しており、工具ポット１２は、マガジンスタンド２０にマトリックス状に縦横方向に配列して設けられている。
【００２４】
工具搬送装置１４は、マガジンスタンド２０上のマトリックスの交点即ち各工具ポット１２の場所に自在に移動動作をする。
工具搬送装置１４は、標準工具７と大径工具８のツールシャンクの被把持部（フランジのＶ溝部）１５ａ，１５ｂを把持し、工具ポット１２から貯蔵中の標準工具７，大径工具８を前方に抜き出し、貯蔵用の工具ポット１２と工具マガジン側工具交換位置Ｓ３ の工具ポット１２との間を移動して、標準工具７，大径工具８を所望の位置に搬送して各工具ポット１２に対して着脱する。
主軸６の工具装着部に装着できるように、標準工具７と大径工具８の各ツールシャンクの形状と、被把持部１５ａ，１５ｂの形状は、全部の工具でそれぞれ同一になっている。
【００２５】
工具マガジン４側の工具交換位置Ｓ３ の下方隣の交点が、工具交換をしない時に工具搬送装置１４が待機する移動原位置（以下、原位置と記載）Ｓ４ である。
原位置Ｓ４ の近傍（例えば、下方の近傍）に大径工具用ハンド収納位置Ｓ５ が設定され、工具マガジン４に対する工具の段取りを行う工具段取り位置Ｓ６ が別の場所（例えば、下方左側）に設定されている。
工具マガジン部１３には、これらの位置Ｓ３ 乃至Ｓ６ が一箇所ずつ準備されている。
【００２６】
図１の符号Ｂで示す場所（即ち、標準工具貯蔵部Ｂ）には多数の標準工具７が貯蔵され、符号Ｃで示す場所（即ち、大径工具貯蔵部Ｃ）には複数（例えば、４本）の大径工具８が貯蔵されている。
工具マガジン４の上部及び下部には、それぞれ上部ガイド２１及び下部ガイド２２が、左右方向（Ｚ軸方向）を向き且つ互いに平行に配設されている。上部，下部のガイド２１，２２には、縦方向（Ｙ軸方向）に立設されて工具搬送装置１４を支持する支柱部材２３が案内支持されている。
支柱部材２３は、その下部に設けられた水平移動用サーボモータ２４に駆動されて、上部，下部のガイド２１，２２に案内されながら、ラック２２ａ及びピニオン（図示せず）を介してＺ軸方向に往復移動する。
【００２７】
工具搬送装置１４は、支柱部材２３にＹ軸方向に向けて設けられたねじ部材２５に係合している。ねじ部材２５は、支柱部材２３の上部に設けられた昇降用サーボモータ２６により、ベルト２７，プーリを介して正逆方向に回転する。
支柱部材２３には、ねじ部材２５と平行な一対の昇降用ガイド２８，２８が縦方向（Ｙ軸方向）に設けられており、工具搬送装置１４は、昇降移動自在に昇降用ガイド２８，２８に係合案内されている。
【００２８】
したがって、昇降用サーボモータ２６がねじ部材２５を回転させると、工具搬送装置１４は昇降用ガイド２８に案内されながら上下方向に昇降移動する。
なお、水平移動用サーボモータ２４，昇降用サーボモータ２６は、ステッピングモータ，リニアモータなど他の駆動モータ（制御モータ）であってもよい。要するに、マトリックス状の所定の工具授受位置に後述する標準工具用ハンド３０，９０と大径工具用ハンド３３，９１を位置決め・駆動できるものであればよい。
【００２９】
図３は工具搬送装置１４の拡大正面図、図４は図３に示す工具搬送装置１４の平面断面図、図５は工具搬送装置１４の一部拡大正面図、図６は図５のVI−VI線断面図である。
図７は工具搬送装置１４の標準工具把持手段の内部構造図、図８は図７のVIII−VIII線平面断面図、図９は図７のIX−IX線拡大断面図、図１０は標準工具用ハンドと大径工具用ハンドとを一体化した状態の正面図、図１１は図１０のXI−XI線矢視図、図１２は図１０のXII−XII線断面図、図１３は図１０のXIII−XIII線断面図である。
【００３０】
図３乃至図５に示すように、工具搬送装置１４は、標準工具７の被把持部１５ａを着脱自在に把持する標準工具把持手段（標準工具用ハンド）３０と、大径工具８の被把持部１５ｂを着脱自在に把持する大径工具把持手段３１と、進退移動手段３２とを備えている。
進退移動手段３２は、工具搬送すべき工具の種類（即ち、標準工具７又は大径工具８）に対応して選択された標準工具把持手段３０又は大径工具把持手段３１を、工具マガジン部１３にマトリックス状に配列された工具ポット１２に対して工具を着脱させるために、工具ポット１２に収納された貯蔵中の前記工具と工具との間のスペースを通して、図１の紙面と直交する方向である前後方向（Ｘ軸方向、即ち貯蔵中の工具の軸線方向）に進退移動させる。
【００３１】
標準工具用ハンド３０は標準工具７の配列に対応する形状を有しており、大径工具把持手段３１は大径工具８の配列に対応する形状を有している。
大径工具把持手段３１は、大径工具８を把持する大径工具用ハンド３３の被把持部７２を、標準工具把持手段を構成する標準工具用ハンド３０の標準工具把持部３４に着脱自在に係合させて一体化させることにより構成される。
大径工具用ハンド３３には、大径工具８の被把持部１５ｂを着脱自在に把持する大径工具把持部３５が設けられている。
【００３２】
工具搬送装置１４の本体４０は、昇降用ガイド２８に昇降自在に案内されるとともにねじ部材２５にねじ込まれているナット（図示せず）が固定されて、ねじ部材２５の回転動作により昇降移動する。本体４０には、一対の水平移動用ガイド４１が前後方向を向いて平行に且つ上下に並んで取付けられている。
水平移動用ガイド４１には、本体４０に対して前後方向に相対移動可能なフレーム４２が水平移動自在に係合案内されている。
【００３３】
工具搬送装置本体４０には、第１のシリンダ４３が前後方向に向けて水平に取付けられている。フレーム４２は、水平移動用ガイド４１に案内されながら、第１のシリンダ（流体圧シリンダ）４３に駆動されて所定のストロークで前後方向に往復移動する。
フレーム４２のこの移動動作は、工具搬送装置本体４０に取付けられた近接スイッチ４４と、フレーム４２に取付けられたドッグ４４ａとにより検出される。
フレーム４２には、標準工具用ハンド３０をフレーム４２に対して相対的に前後方向に往復移動させるための第２のシリンダ（流体圧シリンダ）４５が、前後方向に向けて水平に取付けられている。第１，第２のシリンダ４３，４５は、圧縮空気又は圧力油など圧力流体の供給により駆動される。
【００３４】
フレーム４２には第１，第２の軸部材４６，４７が往復移動自在に支持され、第１，第２の軸部材４６，４７は、前後方向に向けて水平に且つ平行に設けられている。第１，第２の軸部材４６，４７の後端部４６ａ，４７ａには標準工具用ハンド３０が締結固定されている。
第１，第２の軸部材４６，４７は、フレーム４２に取付けられた第１，第２の筒状部材４６ｂ，４７ｂ内に、ころがりガイド部材，オイレスメタル等のすべりガイド部材等のガイド部材４６ｃ，４７ｃを介して嵌合して、軸方向に移動自在に支持されている。
第１の軸部材４６は、第２のシリンダ４５に駆動されて前後方向に往復移動可能になっている。
したがって、第１の軸部材４６が第２のシリンダ４５に駆動されると、第１，第２の軸部材４６，４７及び標準工具用ハンド３０が一体的に前後方向に往復移動する。この移動動作は、フレーム４２に設けられた近接スイッチ４８，４９により検出される。
【００３５】
標準工具用ハンド３０を前後方向に移動させる場合、本実施形態の進退移動手段３２においては、まず第一段階として、第１のシリンダ４３で、フレーム４２，第１，第２の筒状部材４６ｂ，４７ｂ，第１，第２の軸部材４６，４７，標準工具用ハンド３０の全体を移動させる。
次いで第二段階として、第２のシリンダ４５で第１の軸部材４６を動かして、標準工具用ハンド３０をフレーム４２に対して相対的に前後方向に移動させている。
このような二段階の移動動作により、工具搬送装置本体４０に対して標準工具用ハンド３０を前後方向に移動させる。
【００３６】
これにより、標準工具用ハンド３０は、ストローク前端位置とストローク後端位置との間を長いストロークで往復移動することができることになるので、標準工具７及び大径工具８が軸方向に長い形状の場合であっても工具搬送が可能である。
なお、工具の軸方向寸法が短い場合には、ストローク長が短かくてもよいので、第１のシリンダ４３を省略して第２のシリンダ４５のみの一段階の往復動作をするようにしてもよい。
【００３７】
図８に示すように、工具ポット１２には、工具保持手段１２ａと、工具７，８の回転方向を規制して位置決めする回転方向規制部材１２ｂとが設けられている。
工具保持手段１２ａは、一つ又は複数（例えば、３個）のボール１２ｃを工具７，８のプルスタッドに着脱自在に係合させ、圧縮ばね１２ｄのばね力によりボール１２ｃを付勢して工具７，８を保持するように構成されている。工具ポット１２と工具保持手段１２ａにより工具収納手段が構成されている。
なお、工具保持手段１２ａにおいて、工具７，８のプルスタッドを板ばね，ゴムなど弾性部材の弾性力により着脱自在に把持するように構成してもよい。また、工具ポットに収納された状態の工具軸線を上下方向に対して傾斜させ、工具の自重で工具ポットに収納されるものであってもよい。
【００３８】
次に、標準工具用ハンド３０について説明する。
図５及び図７に示すように、標準工具用ハンド３０が工具ポット１２に対して標準工具７を着脱する時には、標準工具用ハンド３０は、マトリックス状に並んだ貯蔵中の標準工具７と標準工具７との間のスペースを通って、前後方向即ち貯蔵中の標準工具７の軸線方向に進退移動することになる。
【００３９】
標準工具用ハンド３０のこの進退移動動作時と着脱動作時に、標準工具用ハンド３０や第１，第２の軸部材４６，４７等が、貯蔵中の標準工具７と干渉することを防止する必要がある。
そこで、標準工具把持部３４の把持部中心Ｏ１ を所要位置の工具ポット１２の中心位置にＸ軸方向で一致させた時と、標準工具用ハンド３０が工具ポット１２に対して標準工具７を着脱する時に、貯蔵中の他の標準工具７に標準工具用ハンド３０が衝突しないような形状に、標準工具用ハンド３０は形成されている。
【００４０】
図４，図５，図７乃至図９に示すように、標準工具用ハンド３０の上面には標準工具把持部３４が形成されている。
標準工具把持部３４は、標準工具７の被把持部１５ａに着脱自在に係合して標準工具７を把持するようになっている。
標準工具用ハンド３０には、標準工具把持部３４で把持した標準工具７が脱落しないように、標準工具７の被把持部１５ａを係合離脱自在に係止する標準工具把持爪５０が、支持軸５１により所定角度で揺動自在に取付けられている。
【００４１】
標準工具把持爪５０は、第１のロック・アンロック機構５２により、ロック，アンロックされる。
即ち、第１のロック・アンロック機構５２は、標準工具７が標準工具把持爪５０により把持された状態で標準工具用ハンド３０が移動する時は、ロック状態になって標準工具７が脱落しないようにする。
標準工具用ハンド３０が最も後方（即ち、ストローク後端位置）に移動して、標準工具把持爪５０が工具ポット１２に対して標準工具７を装着又は抜き取りをする時のみは、第１のロック・アンロック機構５２をアンロック状態にする必要がある。
【００４２】
そこで、第２の軸部材４７は、標準工具用ハンド３０に締結固定された外方軸５３と、外方軸５３内に嵌合して軸方向に相対的に摺動可能で、且つ矢印Ｄ（図４）に示すように後方に付勢された内方軸５４とにより構成されている。
内方軸５４の前端部には、外方軸５３より径の大きい係止部材５５が取付けられている。外方軸５３を軸方向に摺動自在に支持するスリーブ５６が、係止部材５５より後方に位置してフレーム４２（又は、第２の筒状部材４７ｂ）に取付けられている。
スリーブ５６の前方端はストッパ部５７になっている。ストッパ部５７は、第２の軸部材４７がフレーム４２に対して相対的に後方に移動して、工具ポット１２に対して工具を着脱する時に、係止部材５５に当接するようになっている。
【００４３】
図５，図７及び図９に示すように、標準工具用ハンド３０の内部に形成された嵌合孔５８内には、連結棒５９が、嵌合孔５８の軸方向（矢印Ｈ方向）に往復移動自在に嵌合し、且つ回転規制部材６２ａにより回転しないように規制されている。
支持軸５１により揺動自在に支持された標準工具把持爪５０において、支持軸５１より上方には爪部６０があり、支持軸５１より下部６１が、連結棒５９の一方の端部６２に接触離脱自在に当接している。
【００４４】
第２の軸部材４７の内方軸５４の後端部（図９の下端部）近傍には、内方軸５４の軸線方向に対して傾斜した斜面６３と、斜面６３に連通し、内方軸５４の端面側に位置した凹部６４とが形成されている。
連結棒５９の他方の端部６５は、内方軸５４の斜面６３に係合可能で且つ凹部６４内に没入可能になっている。
【００４５】
したがって、図４，図７及び図９に示すように、標準工具用ハンド３０が標準工具７の着脱を行わない時、即ち標準工具用ハンド３０が前後方向の後端位置にいない時には、外方軸５３及び内方軸５４は一体的に前後方向に移動するので、この時は、内方軸５４の斜面６３が連結棒５９に接触している。
その結果、連結棒５９が、標準工具把持爪５０の下部６１を矢印Ｈに沿って図７，図９の右方に押すので、標準工具把持爪５０は、図７の反時計回り方向（矢印Ｅ方向）に揺動した状態でロックされる。
【００４６】
一方、工具ポット１２に標準工具７を着脱する時、即ち標準工具用ハンド３０が前後方向の後端位置に位置した時には、標準工具用ハンド３０が、前記二段階の移動動作により、フレーム４２に対して相対的に後方側のストローク端に移動する。
標準工具用ハンド３０が後方側ストローク端に到着する直前に、内方軸５４と一体的な係止部材５５がスリーブ５６のストッパ部５７に当接するので、内方軸５４の後退動作が止まる。
ところが、外方軸５３は、第２のシリンダ４５に駆動されてさらに僅かに後退した状態で止まる。
【００４７】
その結果、外方軸５３と標準工具用ハンド３０は、矢印Ｆ（図９）に示すように、内方軸５４に対して相対的に僅かの距離だけ後退することになる。
したがって、標準工具把持爪５０が支持軸５１を中心に揺動すると、連結棒５９の他方の端部６５が内方軸５４の凹部６４内に没入し、連結棒５９は把持爪下部６１から離れる。
標準工具把持爪５０は、アンロック状態になって所定角度で揺動自在になり、標準工具用ハンド３０を昇降方向に移動させた時、標準工具把持部３４に被把持部１５ａ等の挿入，離脱を行うことができる。
標準工具把持爪５０に形成された係合部５０ａ，５０ｂは、標準工具把持爪５０が被把持部１５ａ等を把持した時に、被把持部１５ａ等に形成されたキー部（キー溝）１５ｋと係合して、標準工具７等の回転方向の位置を定めるためのものである。
【００４８】
次に、大径工具用ハンド３３を有する大径工具把持手段３１について説明する。
図５は、標準工具用ハンド３０に大径工具用ハンド３３を装着する直前の状態を示しており、図１０乃至図１３は、大径工具用ハンド３３を標準工具用ハンド３０に装着して互いに一体化した状態を示している。
【００４９】
図１，図５，図６，図１０乃至図１３に示すように、大径工具用ハンド３３は、大径工具８を工具搬送する時に標準工具用ハンド３０に把持された状態で使用されるので、標準工具７を工具搬送する時には、工具マガジン部１３の大径工具用ハンド収納位置Ｓ５ に収納されている（図６参照）。
大径工具用ハンド収納位置Ｓ５ におけるマガジンスタンド２０には、大径工具用ハンド保持手段７０が取付けられている。
【００５０】
工具マガジン部１３に設けられた大径工具用ハンド保持手段７０は、大径工具用ハンド３３が標準工具用ハンド３０の標準工具把持部３４に係合されていない時、大径工具用ハンド収納位置Ｓ５ に大径工具用ハンド３３を収納保持するためのものである。
大径工具用ハンド保持手段７０は、大径工具用ハンド３３の本体７１を係合離脱自在に保持するための保持体６６を有しており、保持体６６はマガジンスタンド２０から前方に突出して設けられている。
大径工具用ハンド保持手段７０においては、一つ又は複数（例えば、２個）のボール７０ａを保持体６６の被係合部６７に着脱自在に係合させ、圧縮ばね７０ｂのばね力によりボール７０ａを被係合部６７側に付勢して大径工具用ハンド３３を保持するようにしている。
【００５１】
大径工具用ハンド３３は、その使用時には標準工具用ハンド３０に把持されるので、大径工具用ハンド本体７１には、標準工具７及び大径工具８の各被把持部１５ａ，１５ｂと同じ形状を有する被把持部７２が、大径工具用ハンド本体７１の下部に形成されている。
この被把持部７２が、標準工具用ハンド３０の標準工具用把持部３４に着脱自在に係合するとともに、標準工具把持爪５０により係合離脱自在に係止されるようになっている。
大径工具用ハンド本体７１の上部には大径工具把持部３５が形成されており、大径工具把持部３５に大径工具８の被把持部１５ｂが着脱自在に係合する。
【００５２】
標準工具用ハンド３０が大径工具用ハンド３３を把持する時には、標準工具用ハンド３０は、大径工具用ハンド収納位置Ｓ５ にある大径工具用ハンド３３の下方から上方に移動して、標準工具把持部３４を大径工具用ハンド３０の被把持部７２に係合させる。
標準工具把持爪５０の爪部６０には、外方に突出する係合部７３が設けられている。
【００５３】
図５及び図１２に示すように、標準工具把持爪５０の場合と同様に、係合部７３は、第３のロック・アンロック機構８１によりロック状態，アンロック状態になる。
第３のロック・アンロック機構８１において、大径工具用ハンド本体７１には、移動部材８２が、その軸方向に移動可能に且つ後方にばね８３で付勢された状態で設けられている。
【００５４】
ばね８３の一端部は、本体７１に取付けられたピン８３ａにより支持されている。また、大径工具用ハンド収納位置Ｓ５ におけるマガジンスタンド２０には、移動部材８２に当接可能なストッパ部材８４が取付けられている。
移動部材８２には、ピン８３ａに係合する長孔８２ａが形成されているので、移動部材８２は、ピン８３ａと長孔８２ａに従って軸線方向に進退移動可能になっている。
図１２中の（Ａ），（Ｂ）は、第３のロック・アンロック機構８１のロック状態，アンロック状態をそれぞれ示している。
【００５５】
図１２（Ａ）に示すように、標準工具用ハンド３０が大径工具用ハンド３３の着脱を行わない時、即ち大径工具用ハンド３３を把持している標準工具用ハンド３０が後方位置に移動していない時は、移動部材８２は、ストッパ部材８４に接触していないので後方に位置している。
この時には、移動部材８２に形成された斜面８５が係合部７３を押し付けるので、爪部６０は大径工具用ハンド３３を解放する方向に揺動することができずロック状態になる。
【００５６】
このように、係合部７３が大径工具用ハンド３３の凹部７４に係合しているので、係合後は爪部６０が後退位置にある場合でも、爪部６０を揺動しないように規制している。
また、図５に示すように、被把持部７２に固定された係合体７２ａと、標準工具把持爪５０の係合部５０ａ及び係合部５０ｂとが係合して、把持状態になった時の被把持部７２の回転方向の位置を定めている。
これにより、標準工具用ハンド３０に対して大径工具用ハンド３３がしっかりと保持される。
【００５７】
一方、図１２（Ｂ）に示すように、大径工具用ハンド３３が後方位置に移動して大径工具用ハンド収納位置Ｓ５ に達すると、ストッパ部材８４との当接によって、移動部材８２はばね８３の付勢力に抗して前進し、斜面８５と係合部７３とが離れてアンロック状態になる。
即ち、標準工具把持爪５０が解放方向に支点軸５１を支点に揺動することが可能になる。これにより、大径工具用ハンド３３の被把持部７２を軸線方向と直交する方向より着脱することが可能になる。
【００５８】
このように、標準工具用ハンド３０と大径工具用ハンド３３との間に、第１，第３のロック・アンロック機構５２，８１からなるロック・アンロック手段を設けている。
これにより、工具マガジン部１３の大径工具用ハンド収納位置Ｓ５ で、大径工具用ハンド３３の被把持部７２を標準工具用ハンド３０の標準工具把持部３４に着脱する時にアンロック状態となり、その他の時にはロック状態となる。
【００５９】
図５及び図１３に示すように、大径工具把持部３５の横には大径工具把持爪７５が設けられている。大径工具把持爪７５は、支点軸７６を中心として所定角度で揺動自在になっており、大径工具８を把持する方向に圧縮ばね７７により付勢されている。
標準工具把持爪５０の場合と同様に、大径工具把持爪７５には第２のロック・アンロック機構７８が設けられている。
【００６０】
第２のロック・アンロック機構７８において、大径工具用ハンド本体７１には、移動部材７９が、その軸方向に移動可能に且つ後方にばね７９ａで付勢された状態で設けられている。
図１３中の（Ａ），（Ｂ）は、第２のロック・アンロック機構７８のロック状態，アンロック状態をそれぞれ示している。
【００６１】
図１３（Ａ）に示すように、大径工具用ハンド３３が大径工具８の着脱を行わないとき、即ち、大径工具用ハンド３３が後方位置に移動していない時は、移動部材７９は、マガジンスタンド２０に接触していないので後方に位置して突出している。
この時には、移動部材７９に形成された斜面８０が大径工具把持爪７５を押し付けるので、大径工具把持爪７５は大径工具８を解放する方向に揺動することができずロック状態になる。
【００６２】
大径工具用ハンド３３が大径工具８を把持している時には、圧縮ばね７７により大径工具把持爪７５を大径工具８側に付勢している状態を第２のロック・アンロック機構７８は維持する。
したがって、大径工具用ハンド３３は大径工具８をしっかりと把持することができるので安全である。
大径工具把持爪７５に形成された係合部７５ａ，７５ｂは、大径工具用ハンド３３に把持された大径工具８の回転方向の位置を定めるためのものである。
【００６３】
一方、図１３（Ｂ）に示すように、大径工具用ハンド３３が後方位置に移動すると、マガジンスタンド２０との当接によって、移動部材７９はばね７９ａの付勢力に抗して前進し、斜面８０と大径工具把持爪７５とが離れてアンロック状態になる。
即ち、大径工具把持爪７５が圧縮ばね７７の付勢力に抗して解放方向に支点軸７６を支点に揺動することが可能になる。これにより、大径工具８の被把持部１５ｂを軸線方向と直交する方向より着脱することが可能になる。
【００６４】
次に、図１４乃至図１６を参照しながら、工具マガジン４による自動工具搬送方法について説明する。
図１４は本実施形態における工具搬送の手順を示すフローチャート、図１５及び図１６はそれぞれ、前記フローチャートに示す工程の手順の一部を示すフローチャートである。
【００６５】
本実施形態に係る自動工具搬送方法は、標準工具７を工具搬送する時には、標準工具用ハンド（標準工具把持手段）３０を選択して、標準工具７の被把持部１５ａを着脱自在に把持する。
一方、大径工具８を工具搬送する時には、標準工具用ハンド３０に大径工具用ハンド３３を装着して構成した大径工具把持手段３１を選択して、大径工具８の被把持部１５ｂを着脱自在に把持する。
そして、標準工具用ハンド３０又は大径工具把持手段３１が、標準工具７又は大径工具８を各工具ポット１２に対して着脱するようにしている。
【００６６】
即ち、工具の種類によって選択された標準工具用ハンド３０又は大径工具把持手段３１が、工具マガジン４の工具ポット１２に収納された工具と工具との間のスペースを通って工具の軸線方向に進退移動し、貯蔵用の工具ポット１２と工具マガジン側工具交換位置Ｓ３ の工具ポット１２との間を移動して、標準工具７又は大径工具８の着脱を行う。
【００６７】
交換アーム５は、待機位置Ｓ２ で待機している時は、ＭＣ３の加工動作の邪魔にならないように、加工領域外（スプラッシュガードの外方）で待機している。
この状態で、標準工具７又は大径工具８が取付けられた主軸６を主軸駆動モータにより回転駆動するとともに、テーブル１０，コラム及び主軸頭９を、ＮＣ装置に制御されるサーボモータとボールねじとによりＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に相対移動制御することにより、テーブル１０上のワークを切削加工する。
【００６８】
この加工工程の後に次工具による加工がある場合には、工具マガジン４の工具マガジン側工具交換位置Ｓ３ に工具搬送装置１４により工具搬送をし、ＡＴＣ２により次加工用の工具に自動的に工具交換する必要がある。
そこで、図１４に示すように、所望の工具Ｔｍｎを工具マガジン側工具交換位置Ｓ３ に呼び出して待機させるべく、ＮＣ装置から工具Ｔｍｎの工具呼出し指令が出力される（ステップ１０１）。
なお、この場合の初期条件としては、交換アーム５が待機位置Ｓ２ にあり、工具搬送装置１４が原位置Ｓ４ にあり、標準工具用ハンド３０がストローク前端位置に位置し、また、交換アーム５の工具マガジン側把持部には工具（旧工具）が把持されているものとする。
【００６９】
工具Ｔｍｎの工具番号「ｍｎ」は、工具マガジン部１３に収納された各工具の番号，又は各工具が収納されている工具ポット１２の番号であり、２桁乃至４桁の数字で表されている。
工具呼出し指令により指令工具Ｔｍｎが要求されると、交換アーム５は工具マガジン側に揺動し、工具マガジン側工具交換位置Ｓ３ の工具ポット１２に工具を返却する。
その後、工具マガジン側工具交換位置Ｓ３ の工具ポット１２にある工具を、工具マガジン部１３に返却収納する必要がある。交換アーム５は、工具返却後に待機位置Ｓ２ に戻って待機する。
【００７０】
この工具の返却収納を行うためには、まず、工具搬送装置１４が現在有している現ハンドは標準工具用ハンド３０か否かを判別する（ステップ１０２）。
工具搬送装置１４の現ハンドが標準工具用ハンド３０である場合には、工具交換位置Ｓ３ にある工具が標準工具７か大径工具８かを判別することにより、現在の標準工具用ハンド３０で把持できる工具であるか否かを判別する（ステップ１０３）。
【００７１】
ステップ１０２で、標準工具用ハンド３０に大径工具用ハンド３３が把持された状態の時には、工具が標準工具７か大径工具８かを判別して、現在の大径工具用ハンド３３で工具が把持できるか否かを判別する（ステップ１０４）。
工具が標準工具７の場合には、大径工具用ハンド３３を大径工具用ハンド収納位置Ｓ５ に戻すことになる（ステップ１０５）。
【００７２】
図１５は、大径工具用ハンド３３を戻すステップ１０５の手順を示している。
この場合には、昇降用サーボモータ２６を駆動して、工具搬送装置１４を原位置Ｓ４ からその下方の大径工具用ハンド収納位置Ｓ５ の前方中心位置に移動させる（ステップ２０１）。
大径工具用ハンド本体７１の中心Ｏ２ を大径工具用ハンド収納位置Ｓ５ の中心位置にＸ軸方向前方位置で一致させた状態で、第１，第２のシリンダ４３，４５を駆動して、標準工具用ハンド３０とともに大径工具用ハンド３３を後退させる（ステップ２０２）。
大径工具用ハンド３３を、大径工具用ハンド保持手段７０の保持体６６に係合させて、大径工具用ハンド収納位置Ｓ５ に収納する（ステップ２０３）。
【００７３】
この収納動作時には、標準工具用ハンド３０は後方のストローク端に到達するので、第３のロック・アンロック機構８１のストッパ部材８４と移動部材８２とが当接し、標準工具把持爪５０はロック状態からアンロック状態になっている。
したがって、第１のロック・アンロック機構５２と第３のロック・アンロック機構８１とがアンロック状態になっているので、標準工具用ハンド３０の下降動作で、被把持部７２からの離脱が可能になっている。
昇降用サーボモータ２６を駆動して工具搬送装置１４を所定距離下降させれば、標準工具用ハンド３０と大径工具用ハンド３３との係合が解除されて、標準工具用ハンド３０は大径工具用ハンド３３から離脱する（ステップ２０４）。
【００７４】
標準工具用ハンド３０をストローク前端位置に前進させる。その後、昇降用サーボモータ２６を駆動し、工具搬送装置１４を上昇させてその原位置Ｓ４ に戻す（ステップ２０５）。
こうして、大径工具用ハンド３３をその収納位置Ｓ５に戻す手順が終了する。
【００７５】
図１４に示すように、ステップ１０３で、現ハンドで把持できる工具が標準工具７と判断された場合と、ステップ１０５が終了して大径工具用ハンド３３をその収納位置Ｓ５に戻した場合には、工具搬送装置１４が原位置Ｓ４ に位置していることを確認する（ステップ１０６）。
標準工具用ハンド３０をストローク後端位置まで後退させたのち上方に移動させ、工具マガジン側工具交換位置Ｓ３ の工具ポット１２に収納されている標準工具７の被把持部１５ａに標準工具把持部３４を係合させて、標準工具７を把持する。
この時、第１のロック・アンロック機構５２は、内方軸５４の凹部６４に連結棒５９が没入可能となっており、標準工具用把持爪５０は、被把持部１５ａの挿入時に支持軸５１を支点に揺動する（ステップ１０７）。
【００７６】
次に、標準工具７を把持した状態の標準工具用ハンド３０を前方ストローク端に前進させる。連結棒５９が内方軸５４の斜面に係合することにより、第１のロック・アンロック機構５２はロック状態となる。
その後、水平移動用サーボモータ２４及び昇降用サーボモータ２６を駆動して、この標準工具７を返却すべき所定の工具ポット１２の中心と、返却する標準工具７の中心とが一致状態となる前方中心位置に、標準工具用ハンド３０を移動させる。この工具ポット１２は標準工具貯蔵部Ｂにある。
【００７７】
その後、標準工具用ハンド３０の把持部中心Ｏ１ を工具ポット１２の中心にＸ軸方向前方位置で一致させ、標準工具用ハンド３０をストローク後端部まで後退させて、標準工具７を工具ポット１２に返却する。この時、第１のロック・アンロック機構５２はアンロック状態になっている。
標準工具用ハンド３０を下降させて、標準工具７の被把持部１５ａより離脱させ、標準工具用ハンド３０を前進位置に移動させる（ステップ１０８）。次いで、指令工具Ｔｍｎが標準工具７か否かを判別する（ステップ１０９）。
【００７８】
一方、ステップ１０３で、工具マガジン側工具交換位置Ｓ３ で待機中の工具が大径工具８のため現ハンドで把持できないと判断した場合には、大径工具用ハンド３３を持ってくる必要がある（ステップ１１０）。
この大径工具用ハンド３３を持ってくるステップ１１０の手順は、図１６のフローチャートに示されている。
【００７９】
この場合には、まず、工具搬送装置１４を大径工具用ハンド収納位置Ｓ５ より所定量下方位置に移動させる（ステップ３０１）。
この時、標準工具用ハンド３０が、大径工具用ハンド収納位置Ｓ５ に収納中の大径工具用ハンド３３に干渉しないように所定距離下方の前進位置に移動した状態で、標準工具用ハンド３０をストローク後端位置まで後退させたのち上方に移動させる。
【００８０】
このストローク後端位置では、ストッパ部材８４と移動部材８２とが当接して、大径工具用ハンド３３の第３のロック・アンロック機構８１がアンロック状態となっている。
第１のロック・アンロック機構５２と第３のロック・アンロック機構８１とがアンロック状態になっているので、標準工具用ハンド３０の上方への移動動作で、被把持部７２に挿入可能になっている（ステップ３０２）。
【００８１】
これにより、標準工具用ハンド３０の標準工具把持部３４が、大径工具用ハンド３３の被把持部７２に係合して大径工具用ハンド３３を把持するので、大径工具用ハンド３３と標準工具用ハンド３０とが一体化する（ステップ３０３）。
次いで、標準工具用ハンド３０と大径工具用把持部３３をストローク前端位置に前進させながら、工具搬送装置１４を原位置Ｓ４ に戻す。
【００８２】
大径工具用ハンド３３が後退位置より前方に移動すると、ストッパ部材８４と移動部材８２とが離れるので、第３のロック・アンロック機構８１はロック状態となる。また、第１のロック・アンロック機構５２もロック状態となる（ステップ３０４）。
このようにして、大径工具用ハンド３３を持ってくる手順が終了する。
【００８３】
図１４に示すように、ステップ１０４で現ハンドで把持可能と判断した場合と、ステップ１１０の手順が終了した場合には、原位置Ｓ４ にある工具搬送装置１４は、大径工具用ハンド３３を有しているので大径工具８を把持できることになる。
この場合には、図１０に示すように、大径工具把持部３５の把持部中心Ｏ３ を原位置Ｓ４ の中心に一致させており、標準工具用ハンド３０は、大径工具用ハンド３３を把持していない時と比較して、標準工具用ハンド３０の把持部中心Ｏ１ と大径工具用ハンド３３の把持部中心Ｏ３ との間の距離Ｌだけ下方に位置する必要があり、この位置決めを確認する（ステップ１１１）。
【００８４】
次に、標準工具用ハンド３０と一体になった大径工具用ハンド３３を、ストローク後端位置まで後退させたのち上方に移動させれば、大径工具把持部３５が、工具マガジン側工具交換位置Ｓ３ で待機中の大径工具８の被把持部１５ｂに係合してこの大径工具８を把持する。
この時、マガジンスタンド２０への移動部材７９の当接により第２のロック・アンロック機構７８がアンロック状態になり、大径工具８の被把持部１５ｂが挿入可能になる（ステップ１１２）。
【００８５】
こうして、大径工具８を把持した状態の大径工具用ハンド３３を、ストローク前端位置まで前進させた後、返却する工具ポット１２の前方中心位置に移動させる。この工具ポット１２は大径工具貯蔵部Ｃにある。大径工具用ハンド３３を前進させることで、第２のロック・アンロック機構７８がロック状態となる。
そして、把持部中心Ｏ３ と工具ポット１２の中心とをＸ軸方向前方位置で一致させた状態で、大径工具用ハンド３３をストローク後端位置まで後退させれば、大径工具８は工具ポット１２に返却される。
【００８６】
この時、第１，第２のロック・アンロック機構５２，７８はアンロック状態になるが、第３のロック・アンロック機構８１はロック状態を維持する。したがって、標準工具用ハンド３０と大径工具用ハンド３３は一体を保ち、大径工具用ハンド３３で把持していた大径工具８から離脱可能になる。
工具ポット１２に大径工具８を返却した後の大径工具用ハンド３３は、標準工具用ハンド３０とともに所定量下方に移動して大径工具８から離れた後、ストローク前端位置まで前進する（ステップ１１３）。
【００８７】
大径工具貯蔵部Ｃでは、貯蔵中の大径工具８の工具径が大きく且つ工具間のピッチも大きいが、大径工具用ハンド３３の把持部中心Ｏ３ に対して、標準工具用ハンド３０の把持部中心Ｏ１ が距離Ｌだけさらに離れた位置にある。
これにより、大径工具用ハンド３３及び標準工具用ハンド３０は、貯蔵中の大径工具８に干渉することなく、工具と工具の間のスペースを前後方向にスムーズに移動できる。
【００８８】
次いで、指令工具Ｔｍｎが大径工具か否かを判別し（ステップ１１４）、指令工具Ｔｍｎが標準工具７の場合には、大径工具用ハンド３３を大径工具用ハンド収納位置Ｓ５ に戻す（ステップ１１５）。
ステップ１１５では、工具搬送装置１４を大径工具用ハンド収納位置Ｓ５ に移動させた後、前記ステップ１０５と同じ手順（即ち、図１５に示す手順）を行えば、大径工具用ハンド３３は大径工具用ハンド収納位置Ｓ５ に戻り、標準工具用ハンド３０は原位置Ｓ４ に戻る。
【００８９】
ステップ１０９で、指令工具Ｔｍｎが大径工具８と判断された場合には、大径工具用ハンド３３を持ってくることになる（ステップ１１６）。
この場合は、工具搬送装置１４が大径工具用ハンド収納位置Ｓ５ に移動し、その後は、ステップ１１０と同じ手順（即ち、図１６に示す手順）を行えば、標準工具用ハンド３０と大径工具用ハンド３３とを有する工具搬送装置１４は、原位置Ｓ４ に戻る。
【００９０】
一方、ステップ１０９で、指令工具Ｔｍｎが標準工具と判断された場合，及びステップ１１５の手順が終了した後には、標準工具用ハンド３０を有する工具搬送装置１４を、貯蔵中の指令工具Ｔｍｎの前方であって、この指令工具Ｔｍｎの中心より把持中心Ｏ１ が所定量下方の位置である前方位置に移動させる。
この時、指令工具Ｔｍｎの下方位置の標準工具７と標準工具用ハンド３０とが干渉しないような位置（図７の二点鎖線で示した位置）に、標準工具用ハンド３０が移動している（ステップ１１６ａ）。
【００９１】
次に、標準工具用ハンド３０をストローク後端位置まで後退させると、後端位置で第１のロック・アンロック機構５２がロック状態からアンロック状態になる。標準工具用ハンド３３を上方に移動させ、貯蔵中の標準工具７の被把持部１５ａに標準工具把持部３４を係合させて、指令工具Ｔｍｎを把持する（図７の実線で示した状態）（ステップ１１７）。
そして、標準工具用ハンド３０をストローク前端位置まで前進させる。この前進移動動作で、第１のロック・アンロック機構５２がロック状態になる（ステップ１１８）。
【００９２】
次いで、工具搬送装置１４を工具マガジン側工具交換位置Ｓ３ の前方中心位置に移動させる。
把持部中心Ｏ１ と工具交換位置Ｓ３ の工具ポット１２の中心とをＸ軸方向前方位置で一致させて、標準工具用ハンド３０をストローク後端位置まで後退させれば、第１のロック・アンロック機構５２はアンロック状態となる。
これにより、指令工具Ｔｍｎ（標準工具７）は、工具マガジン側工具交換位置Ｓ３ の工具ポット１２に装着されて待機する（ステップ１１９）。
次に、工具搬送装置１４を下方に移動させて原位置Ｓ４ に戻す（ステップ１２０）。
【００９３】
一方、ステップ１１４で、指令工具Ｔｍｎが大径工具８の場合と、ステップ１１６が終了した場合には、貯蔵中の指令工具Ｔｍｎ（即ち、大径工具８）の前方であって、工具中心より把持部中心Ｏ３ が所定量下方位置である前方位置に工具搬送装置１４が移動する（ステップ１２１）。
次いで、標準工具用ハンド３０に把持されて一体になった大径工具用ハンド３３をストローク後端位置まで後退させれば、第１，第２のロック・アンロック機構５２，７８はアンロック状態になる。
そして、大径工具用ハンド３３を上方に移動させ、貯蔵中の大径工具８の被把持部１５ｂに大径工具把持部３５を係合させて、大径工具８を把持する（ステップ１２２）。
【００９４】
その後、大径工具用ハンド３３をストローク前端位置まで前進させると、第１，第２のロック・アンロック機構５２，７８はロック状態に戻る（ステップ１２３）。
工具搬送装置１４を工具マガジン側工具交換位置Ｓ３ の前方中心位置に移動させる。把持部中心Ｏ３ を、この工具マガジン側工具交換位置Ｓ３ の工具ポット１２の中心にＸ軸方向前方位置で一致させ、大径工具用ハンド３３をストローク後端位置まで後退させる。
すると、後端位置で第１，第２のロック・アンロック機構５２，７８がアンロック状態となるので、大径工具８は工具ポット１２に装着される。
【００９５】
この時、第３のロック・アンロック機構８１はロック状態を維持しているので、大径工具用ハンド３３と標準工具用ハンド３０が一体を保って、大径工具用ハンド３３と被把持部１５ｂとが離脱する（ステップ１２４）。
その後、ステップ１２０に移行し、工具搬送装置１４を下方に移動させる。ハンドを前進させたのち原位置Ｓ４ に戻す。
【００９６】
最後に、待機位置Ｓ２ に待機している交換アーム５が、工具マガジン側工具交換位置Ｓ３ に収納されている指令工具Ｔｍｎ（標準工具７又は大径工具８）を把持する。
その後、駆動手段と揺動手段（図示せず）で、交換アーム５を工具マガジン側工具交換位置Ｓ３ から待機位置Ｓ２ に揺動させることにより、工具呼出し指令の実行が終了する（ステップ１２５）。
こうして指令工具Ｔｍｎが交換アーム５に把持されて待機位置Ｓ２ に待機すれば、工具呼出し指令による動作が完了する。
【００９７】
次に、工具交換指令Ｍ０６が出力されると、待機位置Ｓ２ に待機している交換アーム５を主軸側工具交換位置Ｓ１ に揺動させる。その後、交換アーム５に把持された新工具と、主軸６に装着されている旧工具との工具交換が、主軸側工具交換位置Ｓ１ で実行される。
【００９８】
上述のように、標準工具７と大径工具８とを収納するための複数の工具ポット１２がマトリックス状に配列され、貯蔵された標準工具７，大径工具８を前方に抜き出して工具搬送するタイプのマトリックス型工具マガジンにおいて、標準工具７と大径工具８を把持するハンドが一種類の場合には、標準工具７を工具搬送する時に、貯蔵中の標準工具７にハンドが干渉しないためには、標準工具７の工具ピッチを大径工具８の工具ピッチと同じにする必要がある。
ところが、これでは標準工具７の工具間ピッチが大きくなってしまうので、工具の収納密度が低下して工具マガジンが大型化し、収納可能工具数を増やすことも難しい。
【００９９】
これに対して、本発明では、標準工具７を把持するための標準工具把持手段と、大径工具８を把持するための大径工具把持手段３１とを選択的に使用できるようにしている。
そのために、工具マガジン４の工具搬送装置１４に、標準工具用ハンド３０と大径工具用ハンド３３とを設けている。
そして、標準工具７を工具搬送する時には標準工具用ハンド３０を単独で使用し、マトリックス状に配列された標準工具７と標準工具７との間のスペースを貯蔵工具の軸線方向に進退移動可能な標準工具用ハンド３０で標準工具７を把持して搬送する。
【０１００】
一方、大径工具８を工具搬送する時には、大径工具用ハンド３３を呼び出してこれを標準工具用ハンド３０の把持部３４に着脱自在に係合させて一体化することにより、大径工具把持手段３１を構成している。
この状態では、標準工具７を把持する時の把持部中心Ｏ１ に対して、大径工具８を把持する時の把持部中心Ｏ３ が距離Ｌだけオフセットされる。
そして、標準工具用ハンド３０と大径工具用ハンド３３とが一体になった状態で、大径工具用ハンド３３の大径工具把持部３５で大径工具８の被把持部１５ｂを着脱自在に把持し、マトリックス状に配列された大径工具８と大径工具８との間のスペースを貯蔵工具の軸線方向に進退移動して大径工具８を搬送する。
【０１０１】
このように、標準工具７の時には標準工具用ハンド３０を単独で使用し、大径工具８の時には標準工具用ハンド３０と大径工具用ハンド３３とを一体化させて使用するので、標準工具７は小さなピッチで，大径工具８は大きなピッチで、それぞれマトリックス状に配列することができる。
したがって、標準工具７の高収納密度化ができ、工具マガジン４の全体を小型化できるとともに収納可能工具数が増加する。
例えば、マトリックス型工具マガジンに同一本数の工具を貯蔵する場合には、本発明では、工具マガジン４のサイズを従来より約３０％小型化することも可能である。
【０１０２】
本発明では、従来から一般的に使用されている交換アーム５やその駆動手段及び揺動手段等を、特殊な構造にしなくともそのまま適用することができるので好都合である。
また、工具搬送装置１４を設置するためのスペース的な制約がなく、貯蔵する標準工具７，大径工具８の長さにも制限が少ない。さらに、工具搬送装置１４の運転管理や点検修理等が工具マガジン４の前方側からできるので、メンテナンス作業が容易になる。
【０１０３】
図１７は本発明の他の実施形態を示す概略構成図である。
この場合には、標準工具把持手段としての標準工具用ハンド９０と大径工具把持手段としての大径工具用ハンド９１とを別体にしている。
そして、標準工具用ハンド３０が取付けられていた前記進退移動手段３２の後部位置（即ち、第１，第２の軸部材４６，４７の後端部４６ａ，４７ａ）に、着脱自在に且つ交換可能に取付けている。
また、標準工具用ハンド９０の工具把持部９０ａと、大径工具用ハンド９１の工具把持部９１ａには、ロック・アンロック機構を有する把持爪９０ｂ，９１ｂがそれぞれ設けられている。
【０１０４】
この場合には、把持する標準工具７，大径工具８の種類に合わせて標準工具用ハンド９０と大径工具用ハンド９１を選択して取り替える作業は必要であるが、ハンドの構造が極めて簡単になる。
例えば、大径工具８の本数が少なくてハンドの取り替え回数が少ない場合等に本実施形態は有効である。
【０１０５】
図１７に示す実施形態においても、図１乃至図１６に示す前記実施形態と同様の効果を奏し、従来提案されたマトリックス型工具マガジンと比べて工具マガジン全体をコンパクトで簡単な構造にすることができる。
本発明によれば、従来のようなツールラック移動装置など大がかりな装置を設ける必要がないので、工具マガジン全体がコンパクトで簡単な構成になる。
【０１０６】
前記各実施形態では、工具の種類が標準工具７と大径工具８の二種類の場合を示したが、各工具のツールシャンクと被把持部が同一であれば、貯蔵する工具は三種類以上であってもよい。
また、工具搬送装置は、工具収納手段としての各工具ポットと工具マガジン側工具交換位置の工具ポットとの間で工具を搬送しているが、各工具ポットと中間搬送部材との間で工具を搬送する場合でもよく、各工具ポットと主軸との間で工具を直接搬送する場合であってもよい。特に、工具マガジンと主軸とが同一平面にある場合や、平行な平面にある場合等には、工具ポットと主軸との間で工具を直接搬送する方法は有効である。
更に、工具はＪＩＳＢ６３３９で規定されているツールシャンクとプルスタッドを有するものを示したが、ＨＳＫ（ホローツールシャンク）タイプの工具であってもよい。
なお、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
【０１０７】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したので、通常の標準工具の他に大径工具を収納できるマトリックス型工具マガジンにおける工具の高収納密度化を実現して、マトリックス型工具マガジンを小型化し且つ収納可能工具数を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１乃至図１６は本発明の実施形態の一例を示す図で、図１は工作機械のマトリックス型工具マガジンの正面図である。
【図２】 図１のマトリックス型工具マガジンの平面図である。
【図３】 前記マトリックス型工具マガジンの工具搬送装置の拡大正面図である。
【図４】 図３に示す工具搬送装置の平面断面図である。
【図５】 前記工具搬送装置の一部拡大正面図である。
【図６】 図５のVI−VI線断面図である。
【図７】 前記工具搬送装置の標準工具把持手段の内部構造図である。
【図８】 図７のVIII−VIII線平面断面図である。
【図９】 図７のIX−IX線拡大断面図である。
【図１０】 標準工具用ハンドと大径工具用ハンドとを一体化した状態の正面図である。
【図１１】 図１０のXI−XI線矢視図である。
【図１２】 図１０のXII−XII線断面図である。
【図１３】 図１０のXIII−XIII線断面図である。
【図１４】 本実施形態における自動工具搬送の手順を示すフローチャートである。
【図１５】 大径工具用ハンドを戻す手順を示すフローチャートである。
【図１６】 大径工具用ハンドを持ってくる手順を示すフローチャートである。
【図１７】 本発明の他の実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
３ マシニングセンタ（工作機械）
４ マトリックス型工具マガジン
６ 主軸
７ 標準工具
８ 大径工具
１２ 工具ポット
１３ 工具マガジン部
１４ 工具搬送装置
１５ａ 標準工具の被把持部
１５ｂ 大径工具の被把持部
３０，９０ 標準工具用ハンド（標準工具把持手段）
３１ 大径工具把持手段
３２ 進退移動手段
３３ 大径工具用ハンド
３４ 標準工具把持部
３５ 大径工具把持部
５２ 第１のロック・アンロック機構（ロック・アンロック手段）
７０ 大径工具用ハンド保持手段
７２ 大径工具用ハンドの被把持部
８１ 第３のロック・アンロック機構（ロック・アンロック手段）
９１ 大径工具用ハンド（大径工具把持手段）
Ｓ ３ 工具マガジン側の工具交換位置（所定の工具交換位置）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a tool conveying method for a matrix type tool magazine and a matrix type tool magazine provided in a machine tool, and in particular, a standard tool which is a standard tool whose tool diameter is smaller than a predetermined diameter, and a tool diameter of which is predetermined. The present invention relates to a tool conveying method and a tool magazine in a matrix-type tool magazine in which large-diameter tools larger than the diameter are arranged in a matrix.
[0002]
[Prior art]
  A machine tool such as a machining center (hereinafter referred to as MC) is equipped with an automatic tool changer (hereinafter referred to as ATC). By this ATC, a spindle of the machine tool and a tool magazine or intermediate holding means for storing a plurality of tools. Change tools with (intermediate pot).
  In the tool magazine, a standard tool (hereinafter, referred to as a standard tool) whose tool diameter is smaller than a predetermined diameter (for example, the diameter of the shank portion of the tool shank + (several mm to several tens of mm)), There is a matrix type tool magazine (hereinafter referred to as a tool magazine) configured to store large diameter tools having a tool diameter larger than a predetermined diameter in a matrix.
  In this tool magazine, the tool transport device moves between a storage tool pot and a tool pot at a predetermined tool change position, and the tool is transported by attaching / detaching the tool to / from each tool pot. Some types are called.
[0003]
  In the ATC, a tool change arm (hereinafter referred to as an exchange arm) grips a tool and swings between a tool magazine and a spindle, or between these and an intermediate standby position. Some transfer tools to and from the magazine.
  In this type of ATC, an exchange arm swings from a standby position to a spindle-side tool exchange position and a tool exchange operation of old and new tools with respect to the spindle, and performs tool exchange between the spindle and the exchange arm.
  Further, the exchange arm performs an operation of swinging from the standby position to the tool magazine side tool exchange position and a tool exchange operation of the old and new tools with respect to the tool magazine, and performs tool exchange between the tool magazine and the exchange arm.
[0004]
  For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-322937 and Utility Model Registration No. 30000265 each disclose a tool magazine. In either case, a tool conveying device is provided on the rear side of the tool magazine for storing tools. Thus, the tool is grasped from behind and pulled out backward.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  In this structure, since it is necessary to provide a tool transport device in a narrow space between the tool magazine and the machine tool behind it, the installation space is limited, the length of the tool is limited, and the operation control of the tool transport device is performed. And maintenance work such as inspection and repair may be difficult.
  For this reason, there is a type in which a tool conveying device is provided on the front side of the tool magazine and the tool is extracted forward. Several technologies for increasing the storage density of tools in this type of tool magazine have already been proposed.
[0006]
  For example, Japanese Patent Publication No. 4-6492 discloses a tool magazine in which tool rack intervals are variable by moving tool racks. However, in this case, an apparatus for moving the tool rack is required, and the entire tool magazine has a large and complicated structure.
[0007]
  Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-57134 discloses a tool magazine in which a tool storage cassette is pulled out from a cassette stocker and the tool storage cassette is moved to a tool magazine side tool change position.
  However, in this case, a configuration for pulling out the tool storage cassette is required, and the structure is complicated overall.
[0008]
  Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-102941 discloses a tool magazine in which the axis of a tool pot of a tool storage shelf is inclined at a predetermined angle with respect to the moving direction of the traverser.
  However, in this case, it is necessary to provide a traverser for conveying the inclined tool, and the entire apparatus is complicated. Moreover, no consideration is given to storing two types of tools such as standard tools and large-diameter tools.
  Japanese Patent Laid-Open No. 4-310341 discloses a tool magazine in which tool mounting openings of a holder for holding a tool are opened in opposite directions, but this is not a configuration that takes into account storage of two types of tools. .
[0009]
  The present invention has been made to solve such a problem, and in order to increase the storage density of tools in a matrix-type tool magazine capable of storing large-diameter tools in addition to normal standard tools, the tool magazine can be reduced in size. It is another object of the present invention to provide a tool magazine conveying method and a matrix type tool magazine that can increase the number of tools that can be stored.
  Another object of the present invention is to make the entire matrix type tool magazine compact and simple.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above-mentioned object, a tool conveying method according to the present invention includes a plurality of tools for storing a standard tool having a tool diameter smaller than a predetermined diameter and a large diameter tool having a tool diameter larger than the predetermined diameter. A tool conveying method in a matrix-type tool magazine of a machine tool in which storage means are arranged in a matrix, and when the standard tool is conveyed, a standard tool gripping means having a shape corresponding to the arrangement of the standard tools is selected. And detachably hold the gripped part of the standard tool,When conveying the large-diameter tool, a large-diameter tool grip having a shape corresponding to the arrangement of the large-diameter tools by removably engaging a large-diameter tool hand with the standard tool gripping portion of the standard tool gripping means. After configuring the means, the large-diameter tool gripping portion of the large-diameter tool hand is held Since the holding part is detachably gripped,When transporting the large-diameter tool,WritingThe diameter tool gripping means is selected and the large diameter toolAboveThe standard tool gripping means grips the gripped part so as to be detachable.OrThe large-diameter tool gripping handEach stage isStandard toolOrLarge diameter workIngredientsIt is attached to and detached from the tool storage means.
[0011]
  The standard tool gripping means selected according to the type of tool to be transportedOrThe large-diameter tool gripping handStepAnd advancing and retreating in the axial direction of the tool stored in the tool storage means of the tool magazine.The standard tool gripping means or the large diameter tool gripping means are respectivelyStandard toolOrLarge diameter workIngredientsIt is preferable to attach to and detach from the tool storage means.Yes.
0012]
in frontA matrix type tool magazine for realizing the tool conveying method includes a plurality of tool storage means for storing a standard tool having a tool diameter smaller than a predetermined diameter and a large diameter tool having a tool diameter larger than the predetermined diameter. Are arranged in a matrix, and are provided on the axial direction front side of the standard tool and the large-diameter tool stored in the tool storage means of the tool magazine, and the standard tool and the large-diameter tool A tool conveying device that grasps one of the gripped parts and conveys it to a desired position.
  The tool conveying device has a shape corresponding to the arrangement of the standard tools and a shape corresponding to the arrangement of the standard tool holding means for detachably holding the gripped portion of the standard tool and the arrangement of the large-diameter tools. And a large-diameter tool gripping means for detachably gripping the gripped portion of the large-diameter tool.
  The large-diameter tool gripping means detachably engages the gripping part of the large-diameter tool hand that detachably grips the gripping part of the large-diameter tool with the standard tool gripping part of the standard tool gripping means. It is comprised by letting.
0013]
  Preferably, the tool transporting device is configured such that any one of the standard tool gripping means and the large-diameter tool gripping means selected corresponding to the type of the tool to be transported with respect to the tool storage means. In order to attach and detach the tool, it comprises an advancing / retreating means for advancing / retreating in the axial direction of the tool stored in the tool storing means.The
0014]
TheIn addition, the large-diameter tool hand is provided with the standard tool gripping means.AboveA large-diameter tool hand holding means for storing and holding the large-diameter tool hand in a predetermined large-diameter tool hand storage position of the tool magazine when not engaged with a standard tool gripping portion, It is preferable to provide in.
0015]
  Between the standard tool gripping means and the large-diameter tool hand, the gripped portion of the large-diameter tool hand is placed at the predetermined large-diameter tool hand storage position of the tool magazine. It is preferable to provide a lock / unlock means that is unlocked when the standard tool gripping means is attached to and detached from the standard tool gripping part and is locked at other times.
0016]
  As another embodiment in the matrix type tool magazine of the present invention,A tool magazine portion in which a plurality of tool storage means for storing a standard tool having a tool diameter smaller than a predetermined diameter and a large diameter tool having a tool diameter larger than the predetermined diameter are arranged in a matrix, and the tool magazine The standard tool and the large-diameter tool stored in the tool storage means of the portion are provided on the front side in the axial direction of the standard tool and the large-diameter tool. A tool transporting device that transports the standard tool, the tool transporting device having a shape corresponding to the arrangement of the standard tools, and detachably gripping the gripped portion of the standard tool, and the large tool A tool having a shape corresponding to the arrangement of the diameter tools, and a large-diameter tool gripping means for detachably gripping the gripped portion of the large-diameter tool. One of the standard tool-holding means and said large径工tool gripping means which is selected corresponding to, and adapted to attach and detach said tool to said tool storage means, said Engineering Advancing and retreating means for advancing and retreating in the axial direction of the tool stored in the tool storage means;While making the standard tool gripping means and the large diameter tool gripping means separate,The standard tool gripping means or the large diameter tool gripping means is selected according to the type of the standard tool or the large diameter tool to be gripped, respectively.Removably and replaceably attached to the rear position of the forward / backward moving meansYou may make it do.
0017]
[DepartureMing Embodiment]
  Hereinafter, an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  1 and 2 are a front view and a plan view, respectively, of a matrix type tool magazine of a machine tool according to an embodiment of the present invention.
  As shown in FIGS. 1 and 2, this embodiment shows a case of a horizontal MC (machining center) as a machine tool. However, other types of machine tools such as a vertical MC and a turning center may be used. .
0018]
  An automatic tool changer (hereinafter referred to as ATC) 2 is installed on the side of the machine tool main body 1, and the machine tool main body 1 and the ATC 2 constitute an MC 3 with an ATC.
  A side of the machine tool body 1 is provided with a matrix type tool magazine (hereinafter referred to as a tool magazine) 4 for storing tools, and the ATC 2 includes a tool change arm (hereinafter referred to as an exchange arm) 5.
0019]
  The ATC 2 is mounted on the spindle 6 between the spindle 6 of the machine tool body 1 and the tool magazine 4 via the exchange arm 5 and is a standard tool (hereinafter referred to as a standard tool) whose tool diameter is smaller than a predetermined diameter. 7) and tool change of the large diameter tool 8 whose tool diameter is larger than a predetermined diameter. The standard tool 7 and the large diameter tool 8 have tool shanks having the same shape that are detachably mounted on the tool mounting portion of the main shaft 6.
  Of the tools used in MC3, the standard tool 7 usually has more types of tools than the large-diameter tool 8 and is used more frequently. Therefore, the tool magazine 4 includes a large number of standard tools 7 and a small number of large-diameter tools. 8 are stored.
0020]
  A spindle 6 is rotatably supported on a spindle head 9 of the machine tool main body 1. The spindle 6 is rotatively driven by a spindle drive motor with a standard tool 7 or a large-diameter tool 8 detachably attached thereto.
  For the main shaft 6, a standard tool 7 or a large-diameter tool 8 is clamped / unclamped by a spring member such as a disc spring or a coil spring and an unclamping cylinder, and a known ball-type pulling mechanism method or a collet-type pulling mechanism method, etc. Built-in tool clamping and unclamping mechanism.
  A table 10 for mounting a workpiece (workpiece) is provided in the machine tool body 1 at a position facing the spindle 6, and the table 10 moves relative to the spindle 6 at least in three axis directions of an orthogonal coordinate system. It is free.
0021]
  The table 10, the column, the spindle head 9 and the like are driven and positioned by a servo motor and a ball screw controlled by an NC device (numerical control device), so that the workpiece on the table 10 and the standard mounted on the spindle 6 are controlled. The workpiece is cut by relatively moving the tool 7 or the large-diameter tool 8. Such a drive positioning mechanism may be a linear motor or the like.
  It is to be noted that the axis direction of the main shaft 6 is the Z axis, the directions orthogonal to the orthogonal coordinate system are the X axis and the Y axis, and the −X axis direction (downward in FIG. 2) is the front of the tool magazine 4. To do.
0022]
  The ATC 2 replaces the standard arm 7 and the large-diameter tool 8 in a detachable manner, and exchanges the standard tool 7 and the large-diameter tool 8 with respect to the spindle 6 and the tool magazine 4 with a replacement arm 5 of a twin arm type. A driving means (not shown) for moving the arm 5 in a turning motion and advancing / retreating motion, and the replacement arm 5 at a tool change position S on the spindle side.1 , Standby position S2 , And tool change position S on the tool magazine 4 side3 Rocking means (not shown) for rocking and positioning.
0023]
  The tool magazine 4 includes a tool magazine section 13 in which a plurality of tool pots 12 for storing standard tools 7 and large diameter tools 8 are arranged in a matrix, and a standard tool stored in the tool pot 12 of the tool magazine section 13. 7. A tool conveying device 14 provided on the front side in the axial direction of the large-diameter tool 8 is provided.
  The tool magazine portion 13 has a magazine stand 20 that spreads in the Y- and Z-axis plane directions, and the tool pots 12 are arranged on the magazine stand 20 in a matrix form in the vertical and horizontal directions.
0024]
  The tool conveying device 14 freely moves to the intersection of the matrix on the magazine stand 20, that is, the place of each tool pot 12.
  The tool conveying device 14 holds the gripped portions (V-groove portions of the flange) 15a and 15b of the tool shank of the standard tool 7 and the large diameter tool 8, and removes the standard tool 7 and the large diameter tool 8 being stored from the tool pot 12. Extracted forward, tool pot 12 for storage and tool magazine side tool change position S3 The standard tool 7 and the large-diameter tool 8 are transported to desired positions and attached to and detached from the tool pots 12.
  The shapes of the tool shanks of the standard tool 7 and the large diameter tool 8 and the shapes of the gripped portions 15a and 15b are the same for all the tools so that they can be mounted on the tool mounting portion of the main shaft 6.
0025]
  Tool change position S on the tool magazine 4 side3 Is the moving original position (hereinafter referred to as the original position) S at which the tool conveying device 14 waits when the tool is not changed.4 It is.
  Original position S4 The hand storage position S for large-diameter tools is located near5 Is set, and the tool setup position S for setting up the tool with respect to the tool magazine 4 is set.6 Is set to another location (for example, the lower left).
  The tool magazine 13 has these positions S3 Thru S6 Are prepared one by one.
0026]
  A large number of standard tools 7 are stored in the place indicated by the symbol B in FIG. 1 (that is, the standard tool storage portion B), and a plurality of (for example, 4) The large-diameter tool 8 is stored.
  An upper guide 21 and a lower guide 22 are respectively disposed in the upper and lower portions of the tool magazine 4 so as to face in the left-right direction (Z-axis direction) and to be parallel to each other. The upper and lower guides 21 and 22 are guided and supported by column members 23 that stand in the vertical direction (Y-axis direction) and support the tool conveying device 14.
  The column member 23 is driven by a horizontal movement servo motor 24 provided at the lower portion thereof, and is guided by upper and lower guides 21 and 22 while being guided in the Z-axis direction via a rack 22a and a pinion (not shown). Move back and forth.
0027]
  The tool conveying device 14 is engaged with a screw member 25 provided on the support member 23 in the Y-axis direction. The screw member 25 is rotated in the forward / reverse direction via a belt 27 and a pulley by an elevating servo motor 26 provided on the upper portion of the support member 23.
  The column member 23 is provided with a pair of elevating guides 28, 28 parallel to the screw member 25 in the vertical direction (Y-axis direction), and the tool conveying device 14 is movable up and down movably. Is engaged and guided.
0028]
  Therefore, when the lifting servo motor 26 rotates the screw member 25, the tool conveying device 14 moves up and down while being guided by the lifting guide 28.
  The horizontal movement servo motor 24 and the lift servo motor 26 may be other drive motors (control motors) such as stepping motors and linear motors. In short, any standard tool hand 30, 90 and large-diameter tool hand 33, 91, which will be described later, can be positioned and driven at a predetermined matrix tool transfer position.
0029]
  3 is an enlarged front view of the tool conveying device 14, FIG. 4 is a plan sectional view of the tool conveying device 14 shown in FIG. 3, FIG. 5 is a partially enlarged front view of the tool conveying device 14, and FIG. It is VI sectional drawing.
  7 is an internal structural view of the standard tool gripping means of the tool conveying device 14, FIG. 8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII of FIG. 7, FIG. 9 is an enlarged sectional view taken along the line IX-IX of FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line XI-XI in FIG. 10, FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line XII-XII in FIG. 10, and FIG. It is the XIII-XIII sectional view taken on the line.
0030]
  As shown in FIGS. 3 to 5, the tool conveying device 14 includes a standard tool gripping means (standard tool hand) 30 for detachably gripping the gripped portion 15 a of the standard tool 7, and a grip of the large-diameter tool 8. A large-diameter tool gripping means 31 for detachably gripping the portion 15b and an advance / retreat movement means 32 are provided.
  The advancing / retreating means 32 replaces the standard tool gripping means 30 or the large diameter tool gripping means 31 selected corresponding to the type of tool to be transported (ie, the standard tool 7 or the large diameter tool 8) with the tool magazine section 13. In order to attach and detach the tool to and from the tool pot 12 arranged in a matrix, a space between the tool stored in the tool pot 12 and the tool is stored in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. It moves forward and backward in a certain front-back direction (X-axis direction, that is, the axial direction of the tool being stored).
0031]
  The standard tool hand 30 has a shape corresponding to the arrangement of the standard tools 7, and the large diameter tool gripping means 31 has a shape corresponding to the arrangement of the large diameter tools 8.
  The large-diameter tool gripping means 31 is detachably attachable to the standard tool gripping part 34 of the standard tool hand 30 that constitutes the standard tool gripping means, by holding the gripped portion 72 of the large-diameter tool hand 33 that grips the large-diameter tool 8. It is configured by engaging and integrating.
  The large-diameter tool hand 33 is provided with a large-diameter tool gripping portion 35 that detachably grips the gripped portion 15b of the large-diameter tool 8.
0032]
  The main body 40 of the tool conveying device 14 is guided by the lifting guide 28 so as to be movable up and down, and a nut (not shown) screwed into the screw member 25 is fixed, and is moved up and down by the rotation of the screw member 25. . A pair of horizontal movement guides 41 are attached to the main body 40 so as to face in the front-rear direction in parallel and vertically.
  A frame 42 that is movable relative to the main body 40 in the front-rear direction is engaged with the horizontal movement guide 41 so as to be horizontally movable.
0033]
  A first cylinder 43 is horizontally attached to the tool conveying device body 40 in the front-rear direction. The frame 42 is driven by the first cylinder (fluid pressure cylinder) 43 while being guided by the horizontal movement guide 41 and reciprocates in the front-rear direction with a predetermined stroke.
  This movement operation of the frame 42 is detected by a proximity switch 44 attached to the tool carrier main body 40 and a dog 44a attached to the frame 42.
  A second cylinder (fluid pressure cylinder) 45 for reciprocating the standard tool hand 30 in the front-rear direction relative to the frame 42 is horizontally attached to the frame 42 in the front-rear direction. . The first and second cylinders 43 and 45 are driven by supply of a pressure fluid such as compressed air or pressure oil.
0034]
  First and second shaft members 46 and 47 are reciprocally supported by the frame 42, and the first and second shaft members 46 and 47 are provided horizontally and in parallel in the front-rear direction. . A standard tool hand 30 is fastened and fixed to the rear end portions 46a, 47a of the first and second shaft members 46, 47.
  The first and second shaft members 46 and 47 are guide members 46c such as rolling guide members and sliding guide members such as oilless metal in first and second cylindrical members 46b and 47b attached to the frame 42. , 47c and is supported so as to be movable in the axial direction.
  The first shaft member 46 is driven by the second cylinder 45 and can reciprocate in the front-rear direction.
  Therefore, when the first shaft member 46 is driven by the second cylinder 45, the first and second shaft members 46 and 47 and the standard tool hand 30 reciprocate in the front-rear direction. This moving operation is detected by proximity switches 48 and 49 provided on the frame 42.
0035]
  When the standard tool hand 30 is moved in the front-rear direction, in the forward / backward moving means 32 of the present embodiment, first, as a first step, the first cylinder 43 is used for the frame 42, the first and second cylindrical members 46b. , 47b, the first and second shaft members 46, 47, and the standard tool hand 30 are moved.
  Next, as a second stage, the first shaft member 46 is moved by the second cylinder 45 to move the standard tool hand 30 relative to the frame 42 in the front-rear direction.
  By such a two-stage moving operation, the standard tool hand 30 is moved in the front-rear direction with respect to the tool conveying apparatus body 40.
0036]
  Thus, the standard tool hand 30 can reciprocate with a long stroke between the stroke front end position and the stroke rear end position, so that the standard tool 7 and the large-diameter tool 8 have a shape that is long in the axial direction. Even in this case, tool conveyance is possible.
  When the axial dimension of the tool is short, the stroke length may be short, so that the first cylinder 43 is omitted and only the second cylinder 45 is reciprocated in one step. Good.
0037]
  As shown in FIG. 8, the tool pot 12 is provided with a tool holding means 12a and a rotation direction restricting member 12b for restricting and positioning the rotation direction of the tools 7 and 8.
  The tool holding means 12a detachably engages one or a plurality of (for example, three) balls 12c with the pull studs of the tools 7 and 8, and urges the balls 12c by the spring force of the compression spring 12d to 7 and 8 are held. A tool storage means is constituted by the tool pot 12 and the tool holding means 12a.
  In the tool holding means 12a, the pull studs of the tools 7 and 8 may be configured to be detachably gripped by the elastic force of an elastic member such as a leaf spring or rubber. Further, the tool axis line stored in the tool pot may be inclined with respect to the vertical direction and stored in the tool pot by the weight of the tool.
0038]
  Next, the standard tool hand 30 will be described.
  As shown in FIGS. 5 and 7, when the standard tool hand 30 attaches and detaches the standard tool 7 to and from the tool pot 12, the standard tool hand 30 includes the standard tool 7 and the standard tool being stored in a matrix. Through the space with the tool 7, it moves forward and backward in the front-rear direction, that is, the axial direction of the standard tool 7 being stored.
0039]
  It is necessary to prevent the standard tool hand 30 and the first and second shaft members 46 and 47 from interfering with the stored standard tool 7 during the forward / backward movement operation and the attachment / detachment operation of the standard tool hand 30. There is.
  Therefore, the gripper center O of the standard tool gripper 341 To the center position of the tool pot 12 at the required position in the X-axis direction, and when the standard tool hand 30 attaches / detaches the standard tool 7 to / from the tool pot 12, The standard tool hand 30 is formed in a shape such that the standard tool hand 30 does not collide.
0040]
  As shown in FIGS. 4, 5, 7 to 9, a standard tool grip 34 is formed on the upper surface of the standard tool hand 30.
  The standard tool gripping part 34 is configured to detachably engage with the gripped part 15 a of the standard tool 7 to grip the standard tool 7.
  The standard tool hand 30 is supported by a standard tool gripping claw 50 that detachably engages the gripped portion 15a of the standard tool 7 so that the standard tool 7 gripped by the standard tool gripping portion 34 does not fall off. The shaft 51 is attached so as to be swingable at a predetermined angle.
0041]
  The standard tool gripping claw 50 is locked and unlocked by the first lock / unlock mechanism 52.
  That is, when the standard tool hand 30 moves while the standard tool 7 is gripped by the standard tool gripping claws 50, the first lock / unlock mechanism 52 is locked and the standard tool 7 does not fall off. Like that.
  Only when the standard tool hand 30 moves to the rearmost position (that is, the rear end position of the stroke) and the standard tool gripping claw 50 attaches or removes the standard tool 7 to or from the tool pot 12, the first lock is applied. -The unlock mechanism 52 needs to be in an unlocked state.
0042]
  Therefore, the second shaft member 47 is fitted to the outer shaft 53 fastened and fixed to the standard tool hand 30 and is slidable in the axial direction by being fitted in the outer shaft 53, and the arrow D As shown in FIG. 4, the inner shaft 54 is urged rearward.
  A locking member 55 having a diameter larger than that of the outer shaft 53 is attached to the front end portion of the inner shaft 54. A sleeve 56 that slidably supports the outer shaft 53 in the axial direction is positioned behind the locking member 55 and attached to the frame 42 (or the second cylindrical member 47b).
  The front end of the sleeve 56 is a stopper portion 57. The stopper portion 57 comes into contact with the locking member 55 when the second shaft member 47 moves rearward relative to the frame 42 and attaches / detaches the tool to / from the tool pot 12. .
0043]
  As shown in FIGS. 5, 7, and 9, the coupling rod 59 is disposed in the fitting hole 58 formed in the standard tool hand 30 in the axial direction (arrow H direction) of the fitting hole 58. It is fitted so that it can reciprocate freely, and is restricted from rotating by the rotation restricting member 62a.
  In the standard tool gripping claw 50 that is swingably supported by the support shaft 51, there is a claw portion 60 above the support shaft 51, and a lower portion 61 from the support shaft 51 contacts one end 62 of the connecting rod 59. It comes in contact with releasability.
0044]
  In the vicinity of the rear end portion (lower end portion in FIG. 9) of the inner shaft 54 of the second shaft member 47, an inclined surface 63 that is inclined with respect to the axial direction of the inner shaft 54, and the inclined surface 63 are communicated. A recess 64 located on the end face side of the shaft 54 is formed.
  The other end 65 of the connecting rod 59 can be engaged with the inclined surface 63 of the inner shaft 54 and can be immersed in the recess 64.
0045]
  Therefore, as shown in FIGS. 4, 7 and 9, when the standard tool hand 30 does not attach or detach the standard tool 7, that is, when the standard tool hand 30 is not at the rear end position in the front-rear direction, Since the shaft 53 and the inner shaft 54 integrally move in the front-rear direction, the inclined surface 63 of the inner shaft 54 is in contact with the connecting rod 59 at this time.
  As a result, the connecting rod 59 pushes the lower part 61 of the standard tool gripping claw 50 to the right in FIG. 7 and FIG. 9 along the arrow H, so that the standard tool gripping claw 50 moves counterclockwise in FIG. Locked in the state of swinging in the E direction).
0046]
  On the other hand, when the standard tool 7 is attached to or detached from the tool pot 12, that is, when the standard tool hand 30 is located at the rear end position in the front-rear direction, the standard tool hand 30 is moved to the frame 42 by the two-stage moving operation. On the other hand, it moves to the rear stroke end.
  Immediately before the standard tool hand 30 arrives at the rear stroke end, the locking member 55 integral with the inner shaft 54 comes into contact with the stopper portion 57 of the sleeve 56, so that the backward movement of the inner shaft 54 stops.
  However, the outer shaft 53 stops in a state where it is driven by the second cylinder 45 and further retracted slightly.
0047]
  As a result, the outer shaft 53 and the standard tool hand 30 are retracted by a slight distance relative to the inner shaft 54 as shown by an arrow F (FIG. 9).
  Therefore, when the standard tool gripping claw 50 swings around the support shaft 51, the other end 65 of the connecting rod 59 is immersed in the recess 64 of the inner shaft 54, and the connecting rod 59 is separated from the gripping claw lower portion 61. .
  The standard tool gripping claws 50 are unlocked and swingable at a predetermined angle. When the standard tool hand 30 is moved in the up-and-down direction, the gripped portion 15a and the like are inserted into the standard tool gripping portion 34. A withdrawal can be made.
  The engaging portions 50a and 50b formed on the standard tool gripping claw 50 are formed with key portions (key grooves) 15k formed on the gripped portion 15a and the like when the standard tool gripping claw 50 grips the gripped portion 15a and the like. It is for engaging and determining the position in the rotational direction of the standard tool 7 or the like.
0048]
  Next, the large diameter tool gripping means 31 having the large diameter tool hand 33 will be described.
  FIG. 5 shows a state immediately before the large-diameter tool hand 33 is attached to the standard tool hand 30. FIGS. 10 to 13 show the large-diameter tool hand 33 attached to the standard tool hand 30. It shows a state of being integrated with each other.
0049]
  As shown in FIGS. 1, 5, 6 and 10 to 13, the large-diameter tool hand 33 is used while being gripped by the standard tool hand 30 when the large-diameter tool 8 is conveyed. Therefore, when the standard tool 7 is transported, the hand magazine storage position S for the large-diameter tool in the tool magazine portion 135 (See FIG. 6).
  Hand storage position S for large diameter tools5 The large-diameter tool hand holding means 70 is attached to the magazine stand 20 in FIG.
0050]
  The large-diameter tool hand holding means 70 provided in the tool magazine 13 stores the large-diameter tool hand when the large-diameter tool hand 33 is not engaged with the standard tool gripping portion 34 of the standard tool hand 30. Position S5For storing and holding the large-diameter tool hand 33.
  The large-diameter tool hand holding means 70 has a holding body 66 for holding the main body 71 of the large-diameter tool hand 33 so as to be freely disengaged. The holding body 66 protrudes forward from the magazine stand 20. Is provided.
  In the large-diameter tool hand holding means 70, one or a plurality of (for example, two) balls 70a are detachably engaged with the engaged portion 67 of the holding body 66, and the ball is moved by the spring force of the compression spring 70b. The large diameter tool hand 33 is held by urging 70a toward the engaged portion 67 side.
0051]
  Since the large-diameter tool hand 33 is gripped by the standard tool hand 30 when used, the large-diameter tool hand main body 71 is the same as the gripped portions 15 a and 15 b of the standard tool 7 and the large-diameter tool 8. A gripped portion 72 having a shape is formed in the lower portion of the large-diameter tool hand main body 71.
  The gripped portion 72 is detachably engaged with the standard tool gripping portion 34 of the standard tool hand 30 and is detachably engaged with the standard tool gripping claws 50.
  A large-diameter tool gripping portion 35 is formed on the upper portion of the large-diameter tool hand body 71, and the gripped portion 15b of the large-diameter tool 8 is detachably engaged with the large-diameter tool gripping portion 35.
0052]
  When the standard tool hand 30 grips the large-diameter tool hand 33, the standard tool hand 30 moves to the large-diameter tool hand storage position S.5 The standard tool gripping portion 34 is engaged with the gripped portion 72 of the large diameter tool hand 30 by moving from the lower side to the upper side of the large diameter tool hand 33.
  The claw portion 60 of the standard tool gripping claw 50 is provided with an engaging portion 73 protruding outward.
0053]
  As shown in FIGS. 5 and 12, similarly to the case of the standard tool gripping claw 50, the engaging portion 73 is locked and unlocked by the third lock / unlock mechanism 81.
  In the third lock / unlock mechanism 81, the large-diameter tool hand main body 71 is provided with a moving member 82 that is movable in the axial direction and biased backward by a spring 83.
0054]
  One end of the spring 83 is supported by a pin 83 a attached to the main body 71. Also, the hand storage position S for large diameter tools5A stopper member 84 capable of contacting the moving member 82 is attached to the magazine stand 20.
  Since the moving member 82 is formed with a long hole 82a that engages with the pin 83a, the moving member 82 can move back and forth in the axial direction according to the pin 83a and the long hole 82a.
  (A) and (B) in FIG. 12 show the locked state and unlocked state of the third lock / unlock mechanism 81, respectively.
0055]
  As shown in FIG. 12A, when the standard tool hand 30 does not attach or detach the large-diameter tool hand 33, that is, the standard tool hand 30 holding the large-diameter tool hand 33 is in the rear position. When not moving, the moving member 82 is not in contact with the stopper member 84 and is therefore located rearward.
  At this time, the inclined surface 85 formed on the moving member 82 presses the engaging portion 73, so that the claw portion 60 cannot swing in the direction of releasing the large-diameter tool hand 33 and is locked.
0056]
  As described above, since the engaging portion 73 is engaged with the concave portion 74 of the large-diameter tool hand 33, even when the claw portion 60 is in the retracted position after the engagement, the claw portion 60 is prevented from swinging. It is regulated.
  Further, as shown in FIG. 5, when the engaging body 72a fixed to the gripped portion 72 and the engaging portion 50a and the engaging portion 50b of the standard tool gripping claw 50 are engaged to be in a gripping state. The position of the gripped portion 72 in the rotation direction is determined.
  Thereby, the large-diameter tool hand 33 is firmly held with respect to the standard tool hand 30.
0057]
  On the other hand, as shown in FIG. 12B, the large-diameter tool hand 33 moves to the rear position and the large-diameter tool hand storage position S is reached.5Then, the contact with the stopper member 84 causes the moving member 82 to move forward against the urging force of the spring 83, and the inclined surface 85 and the engaging portion 73 are separated to enter an unlocked state.
  That is, the standard tool gripping claw 50 can swing around the fulcrum shaft 51 in the release direction. As a result, the gripped portion 72 of the large-diameter tool hand 33 can be detached from the direction orthogonal to the axial direction.
0058]
  As described above, the lock / unlock means including the first and third lock / unlock mechanisms 52 and 81 is provided between the standard tool hand 30 and the large-diameter tool hand 33.
  Thereby, the hand storage position S for the large-diameter tool of the tool magazine portion 13 is obtained.5Thus, when the gripped portion 72 of the large-diameter tool hand 33 is attached to and detached from the standard tool gripping portion 34 of the standard tool hand 30, the unlocked state is obtained, and at other times the locked portion is locked.
0059]
  As shown in FIGS. 5 and 13, a large diameter tool gripping claw 75 is provided beside the large diameter tool gripping portion 35. The large-diameter tool gripping claw 75 is swingable at a predetermined angle about the fulcrum shaft 76 and is urged by a compression spring 77 in a direction in which the large-diameter tool 8 is gripped.
  As in the case of the standard tool gripping claw 50, the large-diameter tool gripping claw 75 is provided with a second lock / unlock mechanism 78.
0060]
  In the second lock / unlock mechanism 78, the large-diameter tool hand main body 71 is provided with a moving member 79 movably in the axial direction and biased backward by a spring 79a.
  (A) and (B) in FIG. 13 show the locked state and unlocked state of the second lock / unlock mechanism 78, respectively.
0061]
  As shown in FIG. 13A, when the large-diameter tool hand 33 does not attach or detach the large-diameter tool 8, that is, when the large-diameter tool hand 33 has not moved to the rear position, the moving member 79 is used. Since it is not in contact with the magazine stand 20, it projects rearwardly.
  At this time, since the inclined surface 80 formed on the moving member 79 presses the large-diameter tool gripping claw 75, the large-diameter tool gripping claw 75 cannot swing in the direction of releasing the large-diameter tool 8, and is locked. .
0062]
  When the large-diameter tool hand 33 is gripping the large-diameter tool 8, the second lock / unlock mechanism indicates that the large-diameter tool gripping pawl 75 is urged toward the large-diameter tool 8 by the compression spring 77. 78 is maintained.
  Therefore, the large-diameter tool hand 33 is safe because it can firmly hold the large-diameter tool 8.
  The engaging portions 75a and 75b formed on the large-diameter tool gripping claw 75 are for determining the position in the rotation direction of the large-diameter tool 8 gripped by the large-diameter tool hand 33.
0063]
  On the other hand, as shown in FIG. 13B, when the large-diameter tool hand 33 moves to the rear position, the moving member 79 advances against the urging force of the spring 79a due to contact with the magazine stand 20, The inclined surface 80 and the large-diameter tool gripping claw 75 are separated from each other and become unlocked.
  That is, the large-diameter tool gripping pawl 75 can swing around the fulcrum shaft 76 in the release direction against the urging force of the compression spring 77. As a result, the gripped portion 15b of the large-diameter tool 8 can be detached from the direction orthogonal to the axial direction.
0064]
  Next, an automatic tool transfer method using the tool magazine 4 will be described with reference to FIGS.
  FIG. 14 is a flowchart showing the procedure of tool conveyance in the present embodiment, and FIGS. 15 and 16 are flowcharts showing a part of the procedure of the steps shown in the flowchart.
0065]
  In the automatic tool conveying method according to the present embodiment, when the standard tool 7 is conveyed, the standard tool hand (standard tool gripping means) 30 is selected and the gripped portion 15a of the standard tool 7 is detachably gripped. .
  On the other hand, when conveying the large-diameter tool 8, the large-diameter tool gripping means 31 configured by mounting the large-diameter tool hand 33 on the standard tool hand 30 is selected, and the gripped portion 15 b of the large-diameter tool 8 is selected. Is detachably gripped.
  The standard tool hand 30 or the large-diameter tool gripping means 31 is configured so that the standard tool 7 or the large-diameter tool 8 is attached to or detached from each tool pot 12.
0066]
  That is, the standard tool hand 30 or the large-diameter tool gripping means 31 selected according to the type of tool passes through the space between the tools stored in the tool pot 12 of the tool magazine 4 in the tool axial direction. Move forward and backward, storage tool pot 12 and tool magazine side tool change position S3 The standard tool 7 or the large-diameter tool 8 is attached / detached by moving between the tool pot 12.
0067]
  The exchange arm 5 is in the standby position S2 When waiting at, stand by outside the machining area (outside of the splash guard) so as not to interfere with the machining operation of MC3.
  In this state, the spindle 6 to which the standard tool 7 or the large-diameter tool 8 is attached is driven to rotate by the spindle driving motor, and the table 10, the column and the spindle head 9 are controlled by the NC device, a servo motor and a ball screw. The workpiece on the table 10 is cut by performing relative movement control in the X, Y, and Z axis directions.
0068]
  When there is machining by the next tool after this machining process, the tool magazine side tool change position S of the tool magazine 4 is used.3It is necessary to transfer the tool by the tool transfer device 14 and automatically change the tool to the tool for the next processing by the ATC 2.
  Therefore, as shown in FIG. 14, the desired tool Tmn is moved to the tool magazine side tool changing position S.3 A tool call command for the tool Tmn is output from the NC device (step 101).
  As an initial condition in this case, the exchange arm 5 is in the standby position S.2 The tool transfer device 14 is in the original position S4 The standard tool hand 30 is located at the front end position of the stroke, and the tool (old tool) is held by the tool magazine side holding portion of the exchange arm 5.
0069]
  The tool number “mn” of the tool Tmn is the number of each tool stored in the tool magazine section 13 or the number of the tool pot 12 in which each tool is stored, and is represented by a 2-digit to 4-digit number. Yes.
  When the command tool Tmn is requested by the tool calling command, the exchange arm 5 swings to the tool magazine side, and the tool magazine side tool exchange position S3The tool is returned to the tool pot 12.
  After that, the tool magazine side tool change position S3 It is necessary to return and store the tool in the tool pot 12 in the tool magazine 13. The exchange arm 5 is in the standby position S after the tool is returned.2Go back and wait.
0070]
  In order to return and store the tool, first, it is determined whether or not the current hand currently held by the tool conveying device 14 is the standard tool hand 30 (step 102).
  When the current hand of the tool transfer device 14 is the standard tool hand 30, the tool change position S3 It is determined whether or not the current tool is a tool that can be gripped by the current standard tool hand 30 by determining whether the tool is a standard tool 7 or a large-diameter tool 8 (step 103).
0071]
  In step 102, when the large-diameter tool hand 33 is gripped by the standard tool hand 30, it is determined whether the tool is the standard tool 7 or the large-diameter tool 8, and the current large-diameter tool hand 33 uses the tool. It is determined whether or not it can be gripped (step 104).
  When the tool is the standard tool 7, the large-diameter tool hand 33 is moved to the large-diameter tool hand storage position S.5 (Step 105).
0072]
  FIG. 15 shows the procedure of step 105 for returning the large-diameter tool hand 33.
  In this case, the lifting / lowering servomotor 26 is driven to move the tool conveying device 14 to the original position S.4 Hand storage position S for large diameter tool below5 (Step 201).
  Center O of hand body 71 for large-diameter tool2 The hand storage position S for large diameter tools5 The first and second cylinders 43 and 45 are driven in a state where they are aligned with the center position in the X-axis direction, and the large-diameter tool hand 33 is retracted together with the standard tool hand 30 (step 202). .
  The large-diameter tool hand 33 is engaged with the holding body 66 of the large-diameter tool hand holding means 70 so that the large-diameter tool hand storage position S is obtained.5 (Step 203).
0073]
  During this storing operation, the standard tool hand 30 reaches the rear stroke end, so that the stopper member 84 of the third lock / unlock mechanism 81 and the moving member 82 come into contact with each other, and the standard tool gripping claw 50 is in the locked state. Is unlocked.
  Accordingly, since the first lock / unlock mechanism 52 and the third lock / unlock mechanism 81 are in the unlocked state, the standard tool hand 30 is released from the gripped portion 72 by the lowering operation. It is possible.
  When the lift servomotor 26 is driven to lower the tool conveying device 14 by a predetermined distance, the engagement between the standard tool hand 30 and the large diameter tool hand 33 is released, and the standard tool hand 30 has a large diameter. Detach from the tool hand 33 (step 204).
0074]
  The standard tool hand 30 is advanced to the stroke front end position. Thereafter, the lifting / lowering servomotor 26 is driven to raise the tool conveying device 14 to return to its original position S.4 (Step 205).
  In this way, the large-diameter tool hand 33 is moved to its storage position S.5The procedure for returning to is completed.
0075]
  As shown in FIG. 14, when it is determined in step 103 that the tool that can be gripped by the current hand is the standard tool 7, step 105 is completed and the large-diameter tool hand 33 is moved to its storage position S.5When the tool transport device 14 returns to the original position S,4 (Step 106).
  The standard tool hand 30 is retracted to the rear end position of the stroke and then moved upward to move the tool magazine side tool change position S.3The standard tool 7 is gripped by engaging the standard tool gripping portion 34 with the gripped portion 15 a of the standard tool 7 stored in the tool pot 12.
  At this time, in the first lock / unlock mechanism 52, the connecting rod 59 can be immersed in the recess 64 of the inner shaft 54, and the standard tool gripping pawl 50 is supported by the support shaft 15 when the gripped portion 15a is inserted. Oscillates with 51 as a fulcrum (step 107).
0076]
  Next, the standard tool hand 30 holding the standard tool 7 is advanced to the front stroke end. When the connecting rod 59 is engaged with the inclined surface of the inner shaft 54, the first lock / unlock mechanism 52 is locked.
  Thereafter, the servomotor 24 for horizontal movement and the servomotor 26 for raising / lowering are driven, and the center of the predetermined tool pot 12 to which the standard tool 7 should be returned coincides with the center of the standard tool 7 to be returned. The standard tool hand 30 is moved to the center position. This tool pot 12 is in the standard tool storage B.
0077]
  Thereafter, the gripping center O of the standard tool hand 301 Is aligned with the center of the tool pot 12 at the front position in the X-axis direction, the standard tool hand 30 is retracted to the rear end of the stroke, and the standard tool 7 is returned to the tool pot 12. At this time, the first lock / unlock mechanism 52 is unlocked.
  The standard tool hand 30 is lowered and separated from the gripped portion 15a of the standard tool 7, and the standard tool hand 30 is moved to the advanced position (step 108). Next, it is determined whether or not the command tool Tmn is the standard tool 7 (step 109).
0078]
  On the other hand, in step 103, the tool magazine side tool change position S3When it is determined that the waiting tool cannot be gripped by the current hand because it is the large-diameter tool 8, it is necessary to bring the large-diameter tool hand 33 (step 110).
  The procedure of step 110 for bringing the large-diameter tool hand 33 is shown in the flowchart of FIG.
0079]
  In this case, first, the tool conveying device 14 is moved to the large-diameter tool hand storage position S.5 Then, it is moved to a lower position by a predetermined amount (step 301).
  At this time, the standard tool hand 30 is moved to the large-diameter tool hand storage position S.5 Then, the standard tool hand 30 is moved back to the rear end position of the stroke in a state where the standard tool hand 30 is moved to the forward position below the predetermined distance so as not to interfere with the large-diameter tool hand 33 being stored.
0080]
  At the rear end position of the stroke, the stopper member 84 and the moving member 82 are in contact with each other, and the third lock / unlock mechanism 81 of the large-diameter tool hand 33 is in the unlocked state.
  Since the first lock / unlock mechanism 52 and the third lock / unlock mechanism 81 are in an unlocked state, the standard tool hand 30 can be inserted into the gripped portion 72 by an upward movement operation. (Step 302).
0081]
  As a result, the standard tool gripping portion 34 of the standard tool hand 30 engages with the gripped portion 72 of the large diameter tool hand 33 to grip the large diameter tool hand 33. The standard tool hand 30 is integrated (step 303).
  Next, while the standard tool hand 30 and the large-diameter tool gripping portion 33 are advanced to the stroke front end position, the tool conveying device 14 is moved to the original position S.4 Return to.
0082]
  When the large-diameter tool hand 33 moves forward from the retracted position, the stopper member 84 and the moving member 82 are separated from each other, so that the third lock / unlock mechanism 81 is locked. The first lock / unlock mechanism 52 is also locked (step 304).
  In this way, the procedure for bringing the large-diameter tool hand 33 is completed.
0083]
  As shown in FIG. 14, when it is determined in step 104 that the current hand can be gripped, and when the procedure of step 110 is completed, the original position S4 Since the tool conveying device 14 in FIG. 1 has the large-diameter tool hand 33, the large-diameter tool 8 can be gripped.
  In this case, as shown in FIG. 10, the gripping portion center O of the large-diameter tool gripping portion 35 is used.3 In-situ S4 The standard tool hand 30 is compared with the center of the gripping portion O of the standard tool hand 30 as compared with the case where the standard tool hand 30 is not gripping the large-diameter tool hand 33.1 And the gripping center O of the large-diameter tool hand 333 It is necessary to be positioned below by a distance L between them, and this positioning is confirmed (step 111).
0084]
  Next, when the large-diameter tool hand 33 integrated with the standard tool hand 30 is moved backward after being retracted to the rear end position of the stroke, the large-diameter tool gripping portion 35 is replaced with the tool magazine side tool. Position S3The large-diameter tool 8 is gripped by engaging with the gripped portion 15b of the large-diameter tool 8 on standby.
  At this time, the second locking / unlocking mechanism 78 is unlocked by the contact of the moving member 79 with the magazine stand 20, and the gripped portion 15b of the large-diameter tool 8 can be inserted (step 112).
0085]
  Thus, after the large-diameter tool hand 33 holding the large-diameter tool 8 is advanced to the front end position of the stroke, it is moved to the front center position of the tool pot 12 to be returned. This tool pot 12 is in the large diameter tool storage C. By moving the large-diameter tool hand 33 forward, the second lock / unlock mechanism 78 is locked.
  And the gripper center O3 When the large-diameter tool hand 33 is retracted to the rear end position of the stroke in a state where the center of the tool pot 12 coincides with the front position in the X-axis direction, the large-diameter tool 8 is returned to the tool pot 12.
0086]
  At this time, the first and second lock / unlock mechanisms 52 and 78 are unlocked, but the third lock / unlock mechanism 81 maintains the lock state. Therefore, the standard tool hand 30 and the large-diameter tool hand 33 are kept integral and can be detached from the large-diameter tool 8 held by the large-diameter tool hand 33.
  The large-diameter tool hand 33 after returning the large-diameter tool 8 to the tool pot 12 moves downward by a predetermined amount together with the standard tool hand 30 and moves away from the large-diameter tool 8 and then advances to the stroke front end position ( Step 113).
0087]
  In the large-diameter tool storage unit C, the tool diameter of the large-diameter tool 8 being stored is large and the pitch between the tools is large.3 In contrast to the gripping center O of the standard tool hand 301Is further away by a distance L.
  Thereby, the large-diameter tool hand 33 and the standard tool hand 30 can smoothly move in the front-rear direction without interfering with the large-diameter tool 8 being stored.
0088]
  Next, it is determined whether or not the command tool Tmn is a large-diameter tool (step 114). If the command tool Tmn is the standard tool 7, the large-diameter tool hand 33 is placed in the large-diameter tool hand storage position S.5 (Step 115).
  In step 115, the tool conveying device 14 is moved to the large-diameter tool hand storage position S.5If the same procedure as step 105 (ie, the procedure shown in FIG. 15) is performed, the large-diameter tool hand 33 is moved to the large-diameter tool hand storage position S.5 The standard tool hand 30 is moved to the original position S.4 Return to.
0089]
  If it is determined in step 109 that the command tool Tmn is the large-diameter tool 8, the large-diameter tool hand 33 is brought (step 116).
  In this case, the tool conveying device 14 is moved to the large-diameter tool hand storage position S.5 Then, if the same procedure as Step 110 (ie, the procedure shown in FIG. 16) is performed, the tool transport device 14 having the standard tool hand 30 and the large-diameter tool hand 33 is moved to the original position S.4 Return to.
0090]
  On the other hand, if it is determined in step 109 that the command tool Tmn is a standard tool, and after the procedure in step 115 is completed, the tool transfer device 14 having the standard tool hand 30 is moved forward of the command tool Tmn being stored. And the gripping center O from the center of the command tool Tmn.1Is moved to a forward position which is a position below a predetermined amount.
  At this time, the standard tool hand 30 is moved to a position (a position indicated by a two-dot chain line in FIG. 7) where the standard tool 7 and the standard tool hand 30 below the command tool Tmn do not interfere with each other. (Step 116a).
0091]
  Next, when the standard tool hand 30 is retracted to the rear end position of the stroke, the first lock / unlock mechanism 52 is changed from the locked state to the unlocked state at the rear end position. The standard tool hand 33 is moved upward, the standard tool gripping portion 34 is engaged with the gripped portion 15a of the standard tool 7 being stored, and the command tool Tmn is gripped (state shown by the solid line in FIG. 7). (Step 117).
  Then, the standard tool hand 30 is advanced to the stroke front end position. With this forward movement operation, the first lock / unlock mechanism 52 is locked (step 118).
0092]
  Next, the tool conveying device 14 is moved to the tool magazine side tool changing position S.3 Move to the front center position.
  Gripping center O1 And tool change position S3 The first lock / unlock mechanism 52 is unlocked by aligning the center of the tool pot 12 with the forward position in the X-axis direction and retracting the standard tool hand 30 to the rear end position of the stroke.
  As a result, the command tool Tmn (standard tool 7) is moved to the tool magazine side tool change position S.3 Is attached to the tool pot 12 and waits (step 119).
  Next, the tool conveying device 14 is moved downward to move to the original position S.4 (Step 120).
0093]
  On the other hand, when the command tool Tmn is the large-diameter tool 8 at step 114 and when step 116 is completed, the command tool Tmn being stored (ie, the large-diameter tool 8) is in front of the tool center. Gripping center O3The tool conveying device 14 moves to the front position where is a predetermined amount downward position (step 121).
  Next, when the large-diameter tool hand 33 gripped and integrated with the standard tool hand 30 is retracted to the rear end position of the stroke, the first and second lock / unlock mechanisms 52 and 78 are unlocked. become.
  Then, the large-diameter tool hand 33 is moved upward, the large-diameter tool gripping portion 35 is engaged with the gripped portion 15b of the large-diameter tool 8 being stored, and the large-diameter tool 8 is gripped (step 122). .
0094]
  Thereafter, when the large-diameter tool hand 33 is advanced to the stroke front end position, the first and second lock / unlock mechanisms 52 and 78 return to the locked state (step 123).
  The tool transfer device 14 is moved to the tool magazine side tool changing position S.3 Move to the front center position. Gripping center O3 This tool magazine side tool change position S3 The large-diameter tool hand 33 is retracted to the rear end position of the stroke.
  Then, since the first and second lock / unlock mechanisms 52 and 78 are unlocked at the rear end position, the large-diameter tool 8 is mounted on the tool pot 12.
0095]
  At this time, since the third lock / unlock mechanism 81 is maintained in the locked state, the large-diameter tool hand 33 and the standard tool hand 30 are maintained together, and the large-diameter tool hand 33 and the gripped portion 15b leaves (step 124).
  Then, it transfers to step 120 and moves the tool conveying apparatus 14 below. Position S after moving the hand forward4 Return to.
0096]
  Finally, the standby position S2The change arm 5 that is waiting for the tool is moved to the tool magazine side tool change position S.3 The command tool Tmn (standard tool 7 or large-diameter tool 8) stored in is held.
  Thereafter, the drive arm and the swinging means (not shown) are used to move the exchange arm 5 to the tool magazine side tool exchange position S.3 To standby position S2 The tool call command execution is finished (step 125).
  In this way, the command tool Tmn is gripped by the exchange arm 5 and the standby position S2 When waiting, the operation by the tool call command is completed.
[0097]
  Next, when the tool change command M06 is output, the standby position S2 The changer arm 5 waiting on the spindle is moved to the spindle side tool change position S.1 Rocks. Thereafter, the tool exchange between the new tool held by the exchange arm 5 and the old tool attached to the spindle 6 is performed at the spindle-side tool exchange position S.1 Is executed.
[0098]
  As described above, a plurality of tool pots 12 for storing the standard tool 7 and the large diameter tool 8 are arranged in a matrix, and the stored standard tool 7 and large diameter tool 8 are extracted forward and conveyed. In a matrix-type tool magazine of the type, when the standard tool 7 and the large-diameter tool 8 are held by one type of hand, the hand does not interfere with the stored standard tool 7 when the standard tool 7 is transported. The tool pitch of the standard tool 7 needs to be the same as the tool pitch of the large diameter tool 8.
  However, in this case, the pitch between the tools of the standard tool 7 is increased, so that the storage density of the tools is lowered, the tool magazine is enlarged, and it is difficult to increase the number of tools that can be stored.
[0099]
  On the other hand, in the present invention, the standard tool gripping means for gripping the standard tool 7 and the large diameter tool gripping means 31 for gripping the large diameter tool 8 can be selectively used.
  For this purpose, the tool conveying device 14 of the tool magazine 4 is provided with a standard tool hand 30 and a large-diameter tool hand 33.
  When the standard tool 7 is conveyed, the standard tool hand 30 is used alone, and the space between the standard tool 7 and the standard tool 7 arranged in a matrix can be moved back and forth in the axial direction of the storage tool. The standard tool 7 is held and transported by the standard tool hand 30.
0100]
  On the other hand, when the large-diameter tool 8 is transported, the large-diameter tool grip 33 is called by calling the large-diameter tool hand 33 and detachably engaging with the grip portion 34 of the standard tool hand 30 so as to be integrated. Means 31 are configured.
  In this state, the gripping center O when gripping the standard tool 71 On the other hand, the gripping center O when gripping the large diameter tool 83 Is offset by a distance L.
  Then, in a state where the standard tool hand 30 and the large-diameter tool hand 33 are integrated, the large-diameter tool gripping portion 35 of the large-diameter tool hand 33 allows the gripped portion 15b of the large-diameter tool 8 to be detachable. The large-diameter tool 8 is conveyed by moving forward and backward in the axial direction of the storage tool in the space between the large-diameter tool 8 and the large-diameter tool 8 that are gripped and arranged in a matrix.
0101]
  In this way, the standard tool hand 30 is used alone when the standard tool 7 is used, and the standard tool hand 30 and the large diameter tool hand 33 are used together when the large diameter tool 8 is used. 7 is a small pitch, and the large-diameter tool 8 is a large pitch and can be arranged in a matrix.
  Therefore, the storage density of the standard tool 7 can be increased, the entire tool magazine 4 can be reduced in size, and the number of tools that can be stored is increased.
  For example, when the same number of tools are stored in a matrix-type tool magazine, the size of the tool magazine 4 can be reduced by about 30% in the present invention.
0102]
  In the present invention, the exchange arm 5, the driving means, the swinging means, and the like that are generally used from the past can be applied as they are without having a special structure.
  Further, there is no space restriction for installing the tool conveying device 14, and there are few restrictions on the length of the standard tool 7 and the large diameter tool 8 to be stored. Further, since the operation management and inspection / repair of the tool conveying device 14 can be performed from the front side of the tool magazine 4, maintenance work is facilitated.
0103]
  FIG. 17 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the present invention.
  In this case, the standard tool hand 90 as the standard tool gripping means and the large diameter tool hand 91 as the large diameter tool gripping means are separated.
  And, it is detachable and replaceable at the rear position of the forward / backward moving means 32 (that is, the rear end portions 46a and 47a of the first and second shaft members 46 and 47) to which the standard tool hand 30 is attached. Installed on.
  The tool gripping portion 90a of the standard tool hand 90 and the tool gripping portion 91a of the large-diameter tool hand 91 are respectively provided with gripping claws 90b and 91b having a lock / unlock mechanism.
0104]
  In this case, it is necessary to select and replace the standard tool hand 90 and the large-diameter tool hand 91 according to the types of the standard tool 7 and the large-diameter tool 8 to be gripped, but the structure of the hand is extremely simple. become.
  For example, this embodiment is effective when the number of large-diameter tools 8 is small and the number of hand replacements is small.The
[0105]
Figure17IndicationFruitAlso in the embodiment, the same effects as those of the above-described embodiment shown in FIGS. 1 to 16 can be obtained, and the entire tool magazine can be made compact and simple as compared with the conventionally proposed matrix type tool magazine.
  According to the present invention, since there is no need to provide a large-scale device such as a conventional tool rack moving device, the entire tool magazine is compact and simple.
[0106]
  In each of the above embodiments, two types of tools, the standard tool 7 and the large-diameter tool 8, are shown. However, if the tool shank and the gripped portion of each tool are the same, three or more types of tools are stored. It may be.
  In addition, the tool conveying device conveys the tool between each tool pot as a tool storage means and the tool pot at the tool magazine side tool change position, but the tool is conveyed between each tool pot and the intermediate conveying member. The case where it conveys may be sufficient, and the case where a tool is directly conveyed between each tool pot and a main axis | shaft may be sufficient. In particular, when the tool magazine and the main shaft are on the same plane or parallel planes, the method of directly transferring the tool between the tool pot and the main shaft is effective.
  Further, although the tool has a tool shank and a pull stud defined in JISB6339, it may be an HSK (hollow tool shank) type tool.
  In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
[0107]
【The invention's effect】
  Since the present invention is configured as described above, it is possible to reduce the size of the matrix type tool magazine by realizing a high tool storage density in a matrix type tool magazine that can store large-diameter tools in addition to normal standard tools. The number of tools can be increased.
[Brief description of the drawings]
1 to 16 are views showing an example of an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a front view of a matrix type tool magazine of a machine tool.
FIG. 2 is a plan view of the matrix-type tool magazine of FIG.
FIG. 3 is an enlarged front view of a tool conveying device of the matrix type tool magazine.
4 is a cross-sectional plan view of the tool conveying device shown in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a partially enlarged front view of the tool conveying device.
6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
FIG. 7 is an internal structure diagram of standard tool gripping means of the tool conveying device.
8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG.
9 is an enlarged sectional view taken along line IX-IX in FIG.
FIG. 10 is a front view showing a state in which a standard tool hand and a large-diameter tool hand are integrated.
11 is a view taken along the line XI-XI in FIG.
12 is a cross-sectional view taken along line XII-XII in FIG.
13 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG.
FIG. 14 is a flowchart showing a procedure of automatic tool conveyance in the present embodiment.
FIG. 15 is a flowchart showing a procedure for returning a large-diameter tool hand;
FIG. 16 is a flowchart showing a procedure for bringing a large-diameter tool hand.
FIG. 17 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the present invention.The
[MarkExplanation of issue]
    3 Machining center (machine tool)
    4 Matrix type tool magazine
    6 Spindle
    7 Standard tools
    8 Large diameter tools
  12 Tool pot
  13 Tool magazine
  14 Tool transfer device
  15a Standard tool gripped part
  15b Gripped part of large diameter tool
  30,90 Standard tool hand (standard tool gripping means)
  31 Large diameter tool gripping means
  3BinaryRetreat means
  33 Hand for large diameter tools
  34 Standard tool grip
  35 Large diameter tool grip
  52 First lock / unlock mechanism (lock / unlock means)
  70 Hand holding means for large diameter tools
  72 Gripped part of large-diameter tool hand
  81 Third lock / unlock mechanism (lock / unlock means)
  91 Hands for large diameter tools (large diameter tool gripping handsStep)
S 3      Tool change position on the tool magazine side (predetermined tool change position)

Claims (7)

工具径が所定の径より小さい標準工具と、工具径が前記所定の径より大きい大径工具とを収納するための複数の工具収納手段がマトリックス状に配列された工作機械のマトリックス型工具マガジンにおける工具搬送方法であって、
前記標準工具を工具搬送する時には、前記標準工具の配列に対応する形状を有する標準工具把持手段を選択して前記標準工具の被把持部を着脱自在に把持し、
前記大径工具を工具搬送する時には、前記標準工具把持手段の標準工具把持部に大径工具用ハンドを着脱自在に係合させて前記大径工具の配列に対応する形状を有する大径工具把持手段を構成した後、前記大径工具用ハンドの大径工具把持部で前記大径工具の被把持部を着脱自在に把持するようになっているので、前記大径工具を工具搬送する時には、前記大径工具把持手段を選択して前記大径工具の前記被把持部を着脱自在に把持し、
前記標準工具把持手段又は前記大径工具把持手段が、それぞれ前記標準工具又は前記大径工具を前記工具収納手段に対して着脱することを特徴とするマトリックス型工具マガジンの工具搬送方法。In a matrix type tool magazine of a machine tool in which a plurality of tool storage means for storing a standard tool with a tool diameter smaller than a predetermined diameter and a large diameter tool with a tool diameter larger than the predetermined diameter are arranged in a matrix A tool conveying method,
When transporting the standard tool, select a standard tool gripping means having a shape corresponding to the arrangement of the standard tools, detachably grip the gripped portion of the standard tool,
When transporting the large-diameter tool, a large-diameter tool grip having a shape corresponding to the arrangement of the large-diameter tools by detachably engaging a large-diameter tool hand with a standard tool gripping portion of the standard tool gripping means. After configuring the means, because the large-diameter tool gripping portion of the large-diameter tool hand detachably grips the gripped portion of the large-diameter tool, when transporting the large-diameter tool, the detachable grip the gripped portion of the front Kitai径工tool gripping means selected by the large径工tool,
The standard tool-holding means or the large径工tool gripping hand stage, each of the standard tool or the tool-carrying method of the matrix-type tool magazine, characterized in that the detachable large径工tool relative to the tool housing means. 工具搬送すべき工具の種類によって選択された前記標準工具把持手段又は前記大径工具把持手段を、前記工具マガジンの前記工具収納手段に収納された前記工具の軸線方向に進退移動させ、
前記標準工具把持手段又は前記大径工具把持手段が、それぞれ前記標準工具又は前記大径工具を前記工具収納手段に対して着脱することを特徴とする請求項１に記載のマトリックス型工具マガジンの工具搬送方法。Said selected depending on the type of tool to be conveyed tool standard tool-holding means or the large径工tool gripping hand stage, to move forward and backward in the axial direction of said tool housed in the tool housing means of the tool magazine,
The matrix-type tool magazine according to claim 1, wherein the standard tool gripping means or the large-diameter tool gripping means attaches / detaches the standard tool or the large-diameter tool to the tool storage means , respectively . Tool transfer method. 工具径が所定の径より小さい標準工具と、工具径が前記所定の径より大きい大径工具とを収納するための複数の工具収納手段がマトリックス状に配列された工具マガジン部と、
この工具マガジン部の前記工具収納手段に収納された前記標準工具及び前記大径工具の軸線方向前方側に設けられ、前記標準工具及び前記大径工具のいずれか一方の被把持部を把持して所望の位置に搬送する工具搬送装置とを備え、
この工具搬送装置は、
前記標準工具の配列に対応する形状を有するとともに前記標準工具の前記被把持部を着脱自在に把持する標準工具把持手段と、
前記大径工具の配列に対応する形状を有するとともに前記大径工具の前記被把持部を着脱自在に把持する大径工具把持手段とを備え、
この大径工具把持手段は、前記大径工具の前記被把持部を着脱自在に把持する大径工具用ハンドの被把持部を、前記標準工具把持手段の標準工具把持部に着脱自在に係合させることにより構成されることを特徴とするマトリックス型工具マガジン。A tool magazine portion in which a plurality of tool storage means for storing a standard tool having a tool diameter smaller than a predetermined diameter and a large diameter tool having a tool diameter larger than the predetermined diameter are arranged in a matrix;
It is provided on the axial direction front side of the standard tool and the large diameter tool stored in the tool storage means of the tool magazine, and holds either one of the standard tool or the large diameter tool. A tool transfer device for transferring to a desired position;
This tool transfer device
A standard tool gripping means having a shape corresponding to the arrangement of the standard tools and detachably gripping the gripped portion of the standard tool;
A large-diameter tool gripping means having a shape corresponding to the arrangement of the large-diameter tools and detachably gripping the gripped portion of the large-diameter tool ;
The large-diameter tool gripping means detachably engages the gripped part of the large-diameter tool hand that detachably grips the gripped part of the large-diameter tool with the standard tool gripping part of the standard tool gripping means. matrix tool magazine, characterized in that constructed by. 前記工具搬送装置は、工具搬送すべき前記工具の種類に対応して選択された前記標準工具把持手段及び前記大径工具把持手段のいずれか一方を、前記工具収納手段に対して前記工具を着脱させるために、前記工具収納手段に収納された前記工具の軸線方向に進退移動させる進退移動手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載のマトリックス型工具マガジン。The tool conveying device attaches or detaches the tool to or from the tool storage means with either the standard tool gripping means or the large diameter tool gripping means selected corresponding to the type of the tool to be transported. 4. The matrix type tool magazine according to claim 3 , further comprising an advancing / retreating means for advancing / retreating in the axial direction of the tool stored in the tool storage means. 前記大径工具用ハンドが前記標準工具把持手段の前記標準工具把持部に係合されていない時、前記工具マガジン部の所定の大径工具用ハンド収納位置に前記大径工具用ハンドを収納保持させる大径工具用ハンド保持手段を、前記工具マガジン部に設けたことを特徴とする請求項３又は４に記載のマトリックス型工具マガジン。Wherein when the hand for large diameter tool is not engaged with the standard tool-holding part of the standard tool holding means, accommodating and holding the hand for large diameter tool into a predetermined hand storage position for the large diameter tools of the tool magazine unit The matrix-type tool magazine according to claim 3 or 4 , wherein a hand holding means for large-diameter tools is provided in the tool magazine section. 前記標準工具把持手段と前記大径工具用ハンドとの間には、前記工具マガジン部の所定の前記大径工具用ハンド収納位置で、前記大径工具用ハンドの前記被把持部を前記標準工具把持手段の前記標準工具把持部に着脱する時にアンロック状態となり、その他の時にはロック状態となるロック・アンロック手段が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のマトリックス型工具マガジン。Between the standard tool gripping means and the large-diameter tool hand, the gripped portion of the large-diameter tool hand is placed in the standard tool at a predetermined large-diameter tool hand storage position of the tool magazine. 6. The matrix-type tool magazine according to claim 5 , further comprising lock / unlock means that is unlocked when attached to and detached from the standard tool gripping portion of the gripping means and is locked at other times. 工具径が所定の径より小さい標準工具と、工具径が前記所定の径より大きい大径工具とを収納するための複数の工具収納手段がマトリックス状に配列された工具マガジン部と、
この工具マガジン部の前記工具収納手段に収納された前記標準工具及び前記大径工具の軸線方向前方側に設けられ、前記標準工具及び前記大径工具のいずれか一方の被把持部を把持して所望の位置に搬送する工具搬送装置とを備え、
この工具搬送装置は、
前記標準工具の配列に対応する形状を有するとともに前記標準工具の前記被把持部を着脱自在に把持する標準工具把持手段と、
前記大径工具の配列に対応する形状を有するとともに前記大径工具の前記被把持部を着脱自在に把持する大径工具把持手段とを備え、
前記工具搬送装置は、工具搬送すべき前記工具の種類に対応して選択された前記標準工具把持手段及び前記大径工具把持手段のいずれか一方を、前記工具収納手段に対して前記工具を着脱させるために、前記工具収納手段に収納された前記工具の軸線方向に進退移動させる進退移動手段を備え、
前記標準工具把持手段と前記大径工具把持手段とを別体にするとともに、把持する前記標準工具又は前記大径工具の種類に合わせてそれぞれ前記標準工具把持手段又は前記大径工具把持手段を選択し、この標準工具把持手段又はこの大径工具把持手段を、前記進退移動手段の後部位置に着脱自在に且つ交換可能に取付けるようにしたことを特徴とするマトリックス型工具マガジン。 A tool magazine portion in which a plurality of tool storage means for storing a standard tool having a tool diameter smaller than a predetermined diameter and a large diameter tool having a tool diameter larger than the predetermined diameter are arranged in a matrix;
Provided on the axial direction front side of the standard tool and the large diameter tool stored in the tool storage means of the tool magazine, and grips the gripped portion of either the standard tool or the large diameter tool. A tool transfer device for transferring to a desired position;
This tool transfer device
A standard tool gripping means having a shape corresponding to the arrangement of the standard tools and detachably gripping the gripped portion of the standard tool;
A large-diameter tool gripping means having a shape corresponding to the arrangement of the large-diameter tools and detachably gripping the gripped portion of the large-diameter tool;
The tool conveying device attaches or detaches the tool to or from the tool storage means with either the standard tool gripping means or the large diameter tool gripping means selected corresponding to the type of the tool to be transported. In order to do so, it comprises an advancing and retreating means for advancing and retreating in the axial direction of the tool stored in the tool storage means,
Separate the standard tool gripping means and the large diameter tool gripping means, and select the standard tool gripping means or the large diameter tool gripping means according to the type of the standard tool to be gripped or the large diameter tool, respectively. and, the standard tool-holding means or the large径工tool gripping means, features and to luma trix type tool magazine that was freely and interchangeably mounted so that removably to the rear position of the forward and backward movement means.
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