JP7440689B1 - 自動搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトに構成される自動搬送装置、を提供する。【解決手段】自動搬送装置は、水平方向に平行な第１方向に延びる旋回中心軸２０２を中心に回転可能に設けられ、搬送対象物を保持可能な保持部３２１と、保持部３２１とともに旋回中心軸２０２を中心に回転可能に設けられるピニオン３６６と、第１方向と直交し、水平方向および上下方向に対して傾斜する第２方向に延び、ピニオン３６６と係合するラック３６１と、第２方向に延び、ラック３６１を第２方向にスライド動作させるピストンシリンダ３５６とを備える。【選択図】図６

Description

特許法第３０条第２項適用 令和４年６月２４日 株式会社金久保製作所へ販売

この発明は、自動搬送装置に関する。

たとえば、特開２０２２－２０３６６号公報（特許文献１）には、刃物台と、マガジンと、刃物台およびマガジンに装着される工具を交換するための自動工具交換装置とを備える工作機械が開示されている。自動工具交換装置は、旋回中心軸を中心に旋回可能なアーム部と、旋回中心軸の周方向に１８０°ずれた位相位置に設けられ、工具を把持可能な一対の把持部とを有する。

特開２０２２－２０３６６号公報

上述の特許文献１に開示される工作機械では、自動搬送装置（自動工具交換装置）が、加工エリア内の刃物台と、加工エリア外のマガジンとの間で工具を搬送する。この場合、自動搬送装置は、水平方向および上下方向の各方向に限られたスペースを移動するため、コンパクトに構成されることが求められる。

そこでこの発明の目的は、コンパクトに構成される自動搬送装置を提供することである。

この発明に従った自動搬送装置は、水平方向に平行な第１方向に延びる所定軸を中心に回転可能に設けられ、搬送対象物を保持可能な保持部と、保持部とともに所定軸を中心に回転可能に設けられるピニオンと、第１方向と直交し、水平方向および上下方向に対して傾斜する第２方向に延び、ピニオンと係合するラックと、第２方向に延び、ラックを第２方向にスライド動作させるピストンシリンダとを備える。

この発明に従えば、コンパクトに構成される自動搬送装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における自動搬送装置を備える工作機械を示す斜視図である。 図１中の刃物台に対する工具交換工程の態様を示す上面図である。 図１中の刃物台に対する工具交換工程の別の態様を示す上面図である。 図１中の刃物台に対する工具交換工程のさらに別の態様を示す上面図である。 図１中の自動搬送装置（第１姿勢）を示す斜視図である。 ベース部が除かれた自動搬送装置（第１姿勢）を示す斜視図である。 図６中の自動搬送装置において、ピストンシリンダの伸張動作時の態様を示す側面図である。 図６中の自動搬送装置において、ピストンシリンダの短縮動作時の態様を示す側面図である。 図６中の自動搬送装置において、ピストンシリンダの伸張動作時の態様を示す別の側面図である。 図６中の自動搬送装置において、ピストンシリンダの短縮動作時の態様を示す別の側面図である。 図７中のＸＩ－ＸＩ線上の矢視方向に見た自動搬送装置を示す断面図である。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

図１は、この発明の実施の形態における自動搬送装置を備える工作機械を示す斜視図である。図中では、工作機械の外観をなすカバー体が透視されることにより、工作機械の内部構造が示されている。

図１を参照して、工作機械１００は、回転するワークに工具を接触させることによって、ワーク加工を行なう旋盤である。工作機械１００には、停止するワークに回転する工具を接触させることによって、ワーク加工を行なうミーリング機能が備わっている。

工作機械１００は、コンピュータによる数値制御によって、ワーク加工のための各種動作が自動化されたＮＣ（Numerically Control）工作機械である。

本明細書においては、工作機械１００の左右方向（幅方向）に平行で、水平方向に延びる軸を「Ｚ軸」といい、工作機械１００の前後方向（奥行き方向）に平行で、水平方向に延びる軸を「Ｙ軸」といい、上下方向に延びる軸を「Ｘ軸」という。図１中における右方向を「＋Ｚ軸方向」といい、左方向を「－Ｚ軸方向」という。図１中における紙面の手前方向を「＋Ｙ軸方向」といい、奥方向を「－Ｙ軸方向」という。＋Ｙ軸方向が、機械前方に対応し、－Ｙ軸方向が、機械後方に対応している。図１中における上方向を「＋Ｘ軸方向」といい、下方向を「－Ｘ軸方向」という。

なお、工作機械１００と、工作機械１００に備わる自動搬送装置２００との構造を説明する便宜上、上記のとおりＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を設定したが、これらは、旋盤で定義されるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸と必ずしも一致するものではない。

まず、工作機械１００の構造について説明する。工作機械１００は、ベッド１１と、第１主軸台２１と、第２主軸台２６と、刃物台５１と、マガジン１０と、自動搬送装置２００とを有する。

ベッド１１は、第１主軸台２１、第２主軸台２６、刃物台５１、マガジン１０および自動搬送装置２００等を支持するためのベース部材であり、工場などの床面に設置されている。ベッド１１は、鋳鉄などの金属から形成されている。

第１主軸台２１および第２主軸台２６は、ベッド１１に取り付けられている。第１主軸台２１および第２主軸台２６の各主軸台は、ワーク主軸（不図示）を有する。ワーク主軸の先端には、ワークを着脱可能に保持するチャックが設けられている。第１主軸台２１のワーク主軸は、Ｚ軸に平行な回転中心軸１０６を中心に回転駆動する。第２主軸台２６のワーク主軸は、Ｚ軸に平行な回転中心軸１０７を中心に回転駆動する。第１主軸台２１および第２主軸台２６は、回転中心軸１０６および回転中心軸１０７が一直線上に延びるように、Ｚ軸方向において対向して配置されている。

刃物台５１は、加工エリア内に設けられている。加工エリアは、ワークの加工が行なわれる空間であり、ワーク加工に伴う切屑または切削油等の異物が加工エリアの外側に漏出しないようにカバー体により略密閉されている。刃物台５１は、複数の工具を保持可能なように構成されている。刃物台５１は、Ｚ軸に平行な旋回中心軸１０２を中心に旋回可能なタレット型刃物台である。

刃物台５１は、タレット５２と、刃物台ベース５６と、複数の工具ホルダ６１とを有する。刃物台ベース５６は、横送り台（不図示）に取り付けられている。

タレット５２は、刃物台ベース５６から、Ｚ軸方向において第１主軸台２１に近接する方向（－Ｚ軸方向）に突出するように設けられている。タレット５２は、旋回中心軸１０２の軸方向が厚み方向となる円盤形状を有する。タレット５２は、旋回中心軸１０２を中心に旋回可能である。

複数の工具ホルダ６１は、タレット５２に装着されている。複数の工具ホルダ６１は、ボルト等を用いて、タレット５２に接続されている。複数の工具ホルダ６１は、旋回中心軸１０２の周方向に並んで設けられている。工具ホルダ６１は、工具を着脱可能に保持する。工具ホルダ６１は、工具をクランプしたり、アンクランプしたりするためのクランプ機構部と、工具を回転させるための回転機構部とを内蔵している。

タレット５２が旋回中心軸１０２を中心に旋回することによって、工具ホルダ６１に保持された工具が旋回中心軸１０２の周方向に移動する。工具ホルダ６１は、第１主軸台２１または第２主軸台２６のワーク主軸に保持されたワークを加工する場合、ワーク加工位置Ｗに位置決めされる。工具ホルダ６１は、後述する自動搬送装置２００と工具交換する場合、刃物台側工具交換位置Ｋに位置決めされる。

刃物台５１は、サドル５７および横送り台（不図示）を介して、ベッド１１により支持されている。サドル５７は、各種の送り機構、案内機構およびサーボモータなどによって、Ｚ軸方向に移動可能である。横送り台は、各種の送り機構、案内機構およびサーボモータなどによって、Ｚ軸に直交し、Ｘ軸およびＹ軸に対して傾斜する軸方向（「Ｘａ軸方向」という）に移動可能である。サドル５７および横送り台が、それぞれ、Ｚ軸方向およびＸａ軸方向に移動することによって、工具ホルダ６１に保持された工具によるワークの加工位置をＺ軸－Ｘａ軸平面内で移動させることができる。

マガジン１０は、加工エリア外に設けられている。マガジン１０は、刃物台５１から＋Ｚ軸方向に離れた位置に設けられている。刃物台５１は、Ｚ軸方向において、第１主軸台２１およびマガジン１０の間に配置されている。

マガジン１０は、加工目的に応じて工具を順次、加工エリアに供給するため、複数の工具を格納する装置である。マガジン１０には、刃物台５１における工具ホルダ６１に装着されるドリル、エンドミルもしくはフライス等の回転工具、または、外径切削工具、内径切削工具もしくは溝入れ工具等の固定工具が格納されている。

マガジン１０は、支持プレート１１１と、複数の工具ポット１２０と、モータ（不図示）とを有する。支持プレート１１１は、Ｙ軸に平行な旋回中心軸１０３を中心とする円盤形状を有する。複数の工具ポット１２０は、支持プレート１１１に取り付けられている。複数の工具ポット１２０は、旋回中心軸１０３を中心とする円周経路に沿って一定間隔で並んでいる。

支持プレート１１１は、モータ（不図示）により、旋回中心軸１０３を中心にしてプラスの周方向およびマイナスの周方向に旋回可能である。支持プレート１１１が旋回中心軸１０３を中心に旋回することによって、工具ポット１２０が旋回中心軸１０３の周方向に搬送される。工具ポット１２０は、後述する自動工具交換装置３１と工具交換する場合、マガジン側工具交換位置に配置される。

自動搬送装置２００は、搬送対象物としての工具を搬送するための装置である。自動搬送装置２００は、支持フレーム１４により支持されている。支持フレーム１４は、第２主軸台２６の上方でＺ軸方向に延びている。

自動搬送装置２００は、第１基台１５と、第２基台２３１とを有する。第１基台１５は、支持フレーム１４に対して、各種の送り機構、案内機構およびサーボモータなどにより、Ｚ軸方向に移動可能である。第２基台２３１は、第１基台１５に対して、各種の送り機構、案内機構およびサーボモータなどにより、Ｙ軸方向に移動可能である。このような構成により、自動搬送装置２００は、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の各方向に移動可能に構成されている。

自動搬送装置２００は、Ｚ軸方向に移動することによって、加工エリア内における刃物台５１と、加工エリア外におけるマガジン１０との間で工具を搬送する。刃物台５１およびマガジン１０の間には、開閉動作が可能なシャッター（不図示）が設けられている。シャッターは、Ｘ軸－Ｙ軸平面に平行な板形状を有する。

図２から図４は、図１中の刃物台に対する工具交換工程の態様を示す上面図である。図１から図４を参照して、自動搬送装置２００は、工具交換部３１０を有する。工具交換部３１０は、刃物台５１において刃物台側工具交換位置Ｋに位置決めされた工具ホルダ６１と工具交換し、マガジン１０においてマガジン側工具交換位置に位置決めされた工具ポット１２０と工具交換する。

工具交換部３１０は、保持部３２１を有する。保持部３２１は、工具Ｔを着脱可能に保持する。保持部３２１は、工具を把持可能な爪形状を有する。工具交換部３１０は、保持部３２１として、一対の保持部３２１ｐ，３２１ｑを有し、同時に２つの工具Ｔを保持可能なダブルアームタイプである。保持部３２１ｐおよび保持部３２１ｑは、後述の旋回中心軸２０２を中心とする周方向において、互いに１８０°ずれた位相位置に設けられている。

なお、工具交換部３１０は、同時に１つの工具Ｔを保持可能なシングルアームタイプであってもよい。

保持部３２１は、後述する旋回機構によって、旋回中心軸２０２を中心に旋回可能である。旋回中心軸２０２は、水平方向に延びている。旋回中心軸２０２は、保持部３２１に保持された工具Ｔの工具中心軸１０５と平行である。

複数の工具ホルダ６１は、第１工具ホルダ６１Ｓと、第２工具ホルダ６１Ｔと、第３工具ホルダ６１Ｕとを含む。

図２に示されるように、第１工具ホルダ６１Ｓに保持される工具Ｔの工具中心軸１０５は、タレット５２の旋回中心軸１０２の半径方向（Ｙ軸方向）に延びている。第１工具ホルダ６１Ｓに保持される工具Ｔを用いて、第１主軸台２１および第２主軸台２６に保持されたワークの加工が可能である。工具交換部３１０に保持された工具Ｔを第１工具ホルダ６１Ｓに装着する場合、保持部３２１は、旋回中心軸１０２の半径方向（Ｙ軸方向）において第１工具ホルダ６１Ｓと対向するように位置決めされる。保持部３２１に保持された工具Ｔは、第１工具ホルダ６１Ｓに対して旋回中心軸１０２の半径方向（－Ｙ軸方向）にスライドしながら挿入される。

図３に示されるように、第２工具ホルダ６１Ｔに保持される工具Ｔの工具中心軸１０５は、Ｚ軸方向に延び、その工具Ｔは、第２工具ホルダ６１Ｔから－Ｚ軸方向に突出している。第２工具ホルダ６１Ｔに保持される工具Ｔを用いて、主に、第１主軸台２１に保持されたワークの加工が可能である。工具交換部３１０に保持された工具Ｔを第２工具ホルダ６１Ｔに装着する場合、保持部３２１は、旋回中心軸１０２の軸方向においてＺ軸のマイナス側から第２工具ホルダ６１Ｔと対向するように位置決めされる。保持部３２１に保持された工具Ｔは、第２工具ホルダ６１Ｔに対して旋回中心軸１０２の軸方向（＋Ｚ軸方向）にスライドしながら挿入される。

図４に示されるように、第３工具ホルダ６１Ｕに保持される工具Ｔの工具中心軸１０５は、Ｚ軸方向に延び、その工具Ｔは、第３工具ホルダ６１Ｕから＋Ｚ軸方向に突出している。第３工具ホルダ６１Ｕに保持される工具Ｔを用いて、主に、第２主軸台２６に保持されたワークの加工が可能である。工具交換部３１０に保持された工具Ｔを第３工具ホルダ６１Ｕに装着する場合、保持部３２１は、旋回中心軸１０２の軸方向においてＺ軸のプラス側から第３工具ホルダ６１Ｕと対向するように位置決めされる。保持部３２１に保持された工具Ｔは、第３工具ホルダ６１Ｕに対して旋回中心軸１０２の軸方向（－Ｚ軸方向）にスライドしながら挿入される。

図５は、図１中の自動搬送装置（第１姿勢）を示す斜視図である。図６は、ベース部が除かれた自動搬送装置（第１姿勢）を示す斜視図である。

図５および図６を参照して、自動搬送装置２００は、ベース部２１０をさらに有する。ベース部２１０は、図１中の第１基台１５を介して、支持フレーム１４に接続されている。ベース部２１０は、第２基台２３１を有する。第２基台２３１は、Ｙ軸－Ｚ軸平面に平行に配置される板部材からなる。

自動搬送装置２００は、回動部２２０と、回動機構２４０とをさらに有する。回動部２２０は、ベース部２１０の下方に配置されている。回動部２２０は、ベース部２１０により、回動中心軸２０１を中心に回転可能に支持されている。回動中心軸２０１は、Ｘ軸方向（上下方向）に延びている。－Ｘ軸方向に延ばした回動中心軸２０１の延長線は、旋回中心軸２０２と交差する。

ベース部２１０は、カップリング２３２をさらに有する。カップリング２３２は、第２基台２３１に対して、回動中心軸２０１を中心に回転可能なように設けられている。回動部２２０は、カップリング２６２と、アーム部２７１とを有する。カップリング２６２は、回動中心軸２０１の軸方向においてカップリング２３２と対向している。カップリング２６２は、カップリング２３２と連結されている。アーム部２７１は、カップリング２６２から、回動中心軸２０１の半径方向外側に向けてアーム状に延びている。

回動機構２４０は、回動部２２０を回動中心軸２０１を中心に回動させる。回動機構２４０は、第２基台２３１に取り付けられ、Ｙ軸方向の直線運動を出力可能な第１ピストンシリンダと、第２基台２３１に取り付けられ、第１ピストンシリンダとＺ軸方向に間隔を開けて配置され、Ｙ軸方向の直線運動を出力可能な第２ピストンシリンダと、アーム部２７１から＋Ｚ軸方向に突出し、第１ピストンシリンダから出力された直線運動を受けて、回動部２２０を回動中心軸２０１を中心にしてプラスの周方向に回動させる第１軸部材と、アーム部２７１から＋Ｚ軸方向に突出し、第２ピストンシリンダから出力された直線運動を受けて、回動部２２０を回動中心軸２０１を中心にしてマイナスの周方向に回動させる第２軸部材とを有する。

回動部２２０には、工具交換部３１０（保持部３２１）が搭載されている。回動部２２０は、Ｘ軸方向において、ベース部２１０および工具交換部３１０の間に配置されている。工具交換部３１０（保持部３２１）は、回動中心軸２０１を中心とする回動部２２０の回動動作に伴って、回動部２２０と一体となって回動する。このような構成により、工具交換部３１０（保持部３２１）の姿勢は、工具交換部３１０（保持部３２１）を、第１姿勢（図２に示す姿勢）と、第１姿勢から＋９０°ずれた第２姿勢（図３に示す姿勢）と、第１姿勢から－９０°ずれた第３姿勢（図４に示す姿勢）との間で変化する。

続いて、自動搬送装置２００において、旋回中心軸２０２を中心に保持部３２１を旋回させるための機構について、詳細に説明する。

なお、工具交換部３１０は、Ｚ軸方向に延びる回動中心軸２０１を中心に回動するため、工具交換部３１０と、Ｙ軸およびＺ軸との関係は、変化する。以下においては、代表的に、工具交換部３１０が第１姿勢とされた場合のＹ軸およびＺ軸を用いて、保持部３２１の旋回機構を説明する。図５および図６に示されるように、工具交換部３１０が第１姿勢とされた場合、保持部３２１の旋回中心軸２０２はＹ軸方向に延びており、このため、Ｙ軸方向が、本発明における「第１方向」に対応する。

図７は、図６中の自動搬送装置において、ピストンシリンダの伸張動作時の態様を示す側面図である。図８は、図６中の自動搬送装置において、ピストンシリンダの短縮動作時の態様を示す側面図である。図９は、図６中の自動搬送装置において、ピストンシリンダの伸張動作時の態様を示す別の側面図である。図１０は、図６中の自動搬送装置において、ピストンシリンダの短縮動作時の態様を示す別の側面図である。図１１は、図７中のＸＩ－ＸＩ線上の矢視方向に見た自動搬送装置を示す断面図である。

図９中には、図７中の自動搬送装置２００から、後述する、取り付け台３８１と、取り付け台３８１およびシャフト３３６に取り付けられる各種部品とが除かれた状態の自動搬送装置２００が示されている。図１０中には、図８中の自動搬送装置２００から、後述する、取り付け台３８１と、取り付け台３８１およびシャフト３３６に取り付けられる各種部品とが除かれた状態の自動搬送装置２００が示されている。

図５から図１１を参照して、自動搬送装置２００（工具交換部３１０）は、プレート３３１と、シャフト３３６と、ハウジング３３７と、第１軸受け３３８と、第２軸受け３３９とをさらに有する。

プレート３３１は、Ｙ軸方向が厚み方向となり、Ｘ軸－Ｚ軸平面に平行に配置される板形状を有する。プレート３３１は、旋回中心軸２０２の軸方向（Ｙ軸方向）に見た場合に、Ｚ軸方向に延びる一対の端辺と、Ｘ軸方向に延びる一対の端辺とを有する略矩形形状を有する。

プレート３３１は、回動部２２０に接続されている。プレート３３１は、アーム部２７１に接続されている。プレート３３１の上端部は、カップリング２６２から回動中心軸２０１の半径方向外側に向けて延びるアーム部２７１の先端部に接続されている。

シャフト３３６は、旋回中心軸２０２の軸上で延びている。シャフト３３６は、旋回中心軸２０２を中心とする軸形状を有する。シャフト３３６は、Ｙ軸方向においてプレート３３１を貫通している。シャフト３３６は、プレート３３１から－Ｙ軸方向に突出するとともに、＋Ｙ軸方向に突出している。シャフト３３６は、回動部２２０（アーム部２７１）から－Ｘ軸方向に離れた位置に設けられている。シャフト３３６は、Ｘ軸方向において、プレート３３１の上端部よりも下端部寄りの位置でプレート３３１を貫通している。

－Ｙ軸方向におけるシャフト３３６の先端部には、保持部３２１（３２１ｐ，３２１ｑ）が接続されている。保持部３２１は、プレート３３１よりもＹ軸のマイナス側でシャフト３３６に接続されている。

Ｙ軸のマイナス側におけるプレート３３１からのシャフト３３６の突出長さは、Ｙ軸のプラス側におけるプレート３３１からのシャフト３３６の突出長さよりも大きい。Ｙ軸方向におけるプレート３３１および保持部３２１の間の距離は、Ｙ軸方向におけるプレート３３１および回動中心軸２０１の間の距離よりも大きい。

ハウジング３３７は、旋回中心軸２０２の軸上で延びている。ハウジング３３７は、旋回中心軸２０２を中心とする円筒形状を有する。

図１１に示されるように、ハウジング３３７は、第１端部３３７ｍと、第２端部３３７ｎとを有する。第１端部３３７ｍは、＋Ｙ軸方向におけるハウジング３３７の端部に対応し、第２端部３３７ｎは、－Ｙ軸方向におけるハウジング３３７の端部に対応している。第１端部３３７ｍは、プレート３３１に接続されている。第２端部３３７ｎは、プレート３３１から－Ｙ軸方向に離れた位置に設けられている。ハウジング３３７の内側には、シャフト３３６が挿入されている。

第１軸受け３３８および第２軸受け３３９は、シャフト３３６を、旋回中心軸２０２を中心にして回転可能なように支持している。第１軸受け３３８および第２軸受け３３９は、シャフト３３６およびハウジング３３７の間に介挿されている。第１軸受け３３８は、転がり軸受けからなる。第２軸受け３３９は、滑り軸受けからなる。

第１軸受け３３８および第２軸受け３３９は、旋回中心軸２０２の軸方向において、互いに離れて設けられている。第１軸受け３３８は、第１端部３３７ｍの内側に設けられている。第１軸受け３３８は、旋回中心軸２０２の半径方向において、シャフト３３６およびプレート３３１の間に配置されている。第２軸受け３３９は、第２端部３３７ｎの内側に設けられている。

旋回中心軸２０２の軸方向におけるプレート３３１および保持部３２１の間には、空間３２０が形成されている。空間３２０には、保持部３２１に保持された工具（工具の刃部）が配置される。保持部３２１の旋回動作時、保持部３２１に保持された工具の刃部は、空間３２０において旋回中心軸２０２を中心とする周方向に移動する。

自動搬送装置２００（工具交換部３１０）は、ピニオン３６６と、ラック３６１と、ピストンシリンダ３５６と、リニアガイド３６２とをさらに有する。

ピニオン３６６は、保持部３２１（３２１ｐ，３２１ｑ）とともに、旋回中心軸２０２を中心に回転可能に設けられている。ピニオン３６６は、プレート３３１よりもＹ軸のプラス側でシャフト３３６に接続されている。シャフト３３６は、保持部３２１およびピニオン３６６を接続している。

Ｙ軸方向におけるプレート３３１およびピニオン３６６の間の距離は、Ｙ軸方向におけるプレート３３１および保持部３２１の間の距離よりも小さい。

ラック３６１は、ピニオン３６６と係合している。ラック３６１は、第１方向（Ｙ軸方向）と直交し、水平方向（Ｚ軸方向）および上下方向（Ｘ軸方向）に対して傾斜する第２方向に延びている。第２方向は、Ｘ軸－Ｚ軸平面に含まれ、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に対して非平行となる方向である。

上記の第２方向と、Ｘ軸方向およびＺ軸方向とがなす角度は、４５°である。第２方向と、Ｚ軸方向とがなす角度は、３５°以上４５°以下の範囲であってもよいし、２５°以上４５°以下の範囲であってもよい。また別に、第２方向と、Ｘ軸方向とがなす角度は、３５°以上４５°以下の範囲であってもよいし、２５°以上４５°以下の範囲であってもよい。

ピストンシリンダ３５６は、ラック３６１と平行の第２方向に延びている。ピストンシリンダ３５６は、ラック３６１を第２方向にスライド動作させる。

ラック３６１およびピストンシリンダ３５６は、プレート３３１よりもＹ軸のプラス側に配置されている。ラック３６１およびピストンシリンダ３５６は、プレート３３１に取り付けられている。ラック３６１は、Ｘ軸のプラス側、かつ、Ｚ軸のマイナス側となる斜め上側から、ピニオン３６６と係合している。

リニアガイド３６２は、プレート３３１に接続されている。ラック３６１は、リニアガイド３６２を介して、プレート３３１に取り付けられている。ラック３６１は、リニアガイド３６２によって、第２方向にスライド動作が可能なように支持されている。

ピストンシリンダ３５６は、油圧式である。ピストンシリンダ３５６は、シリンダ３５７と、ピストンロッド３５８とを有する。シリンダ３５７は、プレート３３１に接続されている。ピストンロッド３５８は、シリンダ３５７に嵌装されている。ラック３６１は、連結ブロック３５９を介して、ピストンロッド３５８に接続されている。ラック３６１は、ピストンロッド３５８およびシリンダ３５７と並列に設けられている。ピストンロッド３５８およびラック３６１は、連結ブロック３５９から、第２方向に沿った同じ方向に延出している。

図１０に示されるように、ピストンシリンダ３５６のピストンロッド３５８を短縮動作させる。ラック３６１が第２方向に沿った一方向に直線運動するとともに、ピニオン３６６が旋回中心軸２０２を中心にしてプラスの周方向（図１０中における時計回り方向）に１８０°回転する。図９に示されるように、ピストンシリンダ３５６のピストンロッド３５８を伸張動作させる。ラック３６１が第２方向に沿った逆方向に直線運動するとともに、ピニオン３６６が旋回中心軸２０２を中心にしてマイナスの周方向（図９中における反時計回り方向）に１８０°回転する。これにより、保持部３２１を旋回中心軸２０２を中心に±１８０°旋回動作させて、保持部３２１ｐおよび保持部３２１ｑの位置を相互に入れ替えることができる。

本実施の形態では、ラック３６１およびピストンシリンダ３５６が、水平方向および上下方向に対して斜めに配置されている。このような構成により、長尺状のラック３６１およびピストンシリンダ３５６が、水平方向および上下方向における自動搬送装置２００の体格に影響を与えることを抑制し、自動搬送装置２００をコンパクトに構成することができる。

また、第１軸受け３３８は、旋回中心軸２０２の半径方向においてシャフト３３６およびプレート３３１の間に配置されている。このような構成によれば、第１軸受け３３８がプレート３３１および保持部３２１間のハウジング３３７内に収容される構造と比較した場合に、ハウジング３３７を小径化し、旋回中心軸２０２の軸方向におけるプレート３３１および保持部３２１の間の空間３２０を大きく確保することができる。空間３２０には、保持部３２１に保持された工具の刃部が配置されるため、保持部３２１により保持可能な工具形状（刃部の形状）に制限が生じることを抑制できる。

また、ラック３６１およびピストンシリンダ３５６は、プレート３３１に取り付けられている。このような構成によれば、プレート３３１が、第１軸受け３３８を介してシャフト３３６を支持する役割に加えて、ラック３６１およびピストンシリンダ３５６を支持する役割をも果たすため、自動搬送装置２００の構成を簡易にできる。

また、ピニオン３６６、ラック３６１およびピストンシリンダ３５６は、プレート３３１を挟んで保持部３２１の反対側に設けられている。このような構成によれば、旋回中心軸２０２の軸方向におけるプレート３３１および保持部３２１の間の空間３２０をさらに大きく確保することができる。

なお、本発明における搬送対象物は、工具に限られず、たとえば、ワークであってもよい。

図６から図８を参照して、自動搬送装置２００（工具交換部３１０）は、取り付け台３８１と、旋回ブロック３７１と、第１当接部３７２と、第２当接部３７３とをさらに有する。

取り付け台３８１は、プレート３３１に接続されている。取り付け台３８１は、プレート３３１よりもＹ軸のプラス側に設けられている。取り付け台３８１は、プレート３３１から＋Ｙ軸方向に突出するシャフト３３６の上方に設けられている。取り付け台３８１は、ラック３６１およびピストンシリンダ３５６を跨ぐように設けられている。取り付け台３８１は、底面３８１ｕを有する。底面３８１ｕは、Ｙ軸－Ｚ軸平面と平行で、かつ、下方（－Ｘ軸方向）を向く平面からなる。底面３８１ｕは、Ｘ軸方向において、隙間を設けてシャフト３３６と対向している。

旋回ブロック３７１は、シャフト３３６に接続されている。旋回ブロック３７１は、旋回中心軸２０２の軸方向において、ピニオン３６６と並んで設けられている。旋回ブロック３７１は、旋回中心軸２０２の周方向における所定位相位置において、シャフト３３６から旋回中心軸２０２の半径方向外側に向けて延出している。旋回ブロック３７１は、旋回中心軸２０２を中心とするシャフト３３６の回転に伴って、旋回中心軸２０２を中心に±１８０°旋回する。

旋回ブロック３７１は、第１側面３７１ｓと、第２側面３７１ｔとを有する。第２側面３７１ｔは、第１側面３７１ｓの裏側に配置されている。第１当接部３７２および第２当接部３７３は、旋回ブロック３７１に接続されている。第１当接部３７２は、第１側面３７１ｓから突出している。第２当接部３７３は、第２側面３７１ｔから突出している。第１当接部３７２および第２当接部３７３は、ねじ部材からなり、それぞれ、第１側面３７１ｓおよび第２側面３７１ｔからの突出長さが調整可能に構成されている。

図７に示されるように、ピストンシリンダ３５６のピストンロッド３５８の伸張動作させると、第１側面３７１ｓが、底面３８１ｕと隙間を設けて対向する。このとき、第１当接部３７２が底面３８１ｕと当接する。図８に示されるように、ピストンシリンダ３５６のピストンロッド３５８の短縮動作させると、第２側面３７１ｔが、底面３８１ｕと隙間を設けて対向する。このとき、第２当接部３７３が底面３８１ｕと当接する。このような構成により、保持部３２１の旋回位置を正確に規定することができる。

自動搬送装置２００（工具交換部３１０）は、第１近接スイッチ３８２と、第２近接スイッチ３８３とをさらに有する。

第１近接スイッチ３８２および第２近接スイッチ３８３は、取り付け台３８１に取り付けられている。第１近接スイッチ３８２および第２近接スイッチ３８３は、底面３８１ｕから突出している。第１近接スイッチ３８２および第２近接スイッチ３８３は、旋回中心軸２０２を含むＸ軸－Ｙ軸平面を挟んでその両側にそれぞれ設けられている。

図７に示されるように、ピストンシリンダ３５６のピストンロッド３５８の伸張動作させると、第１側面３７１ｓが第１近接スイッチ３８２に対して近接配置される。図８に示されるように、ピストンシリンダ３５６のピストンロッド３５８の短縮動作させると、第２側面３７１ｔが第２近接スイッチ３８３に対して近接配置される。このような構成により、保持部３２１の旋回動作の完了を正確に検知することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ マガジン、１１ ベッド、１４ 支持フレーム、１５ 第１基台、２１ 第１主軸台、２６ 第２主軸台、３１ 自動工具交換装置、５１ 刃物台、５２ タレット、５６ 刃物台ベース、５７ サドル、６１ 工具ホルダ、６１Ｓ 第１工具ホルダ、６１Ｔ 第２工具ホルダ、６１Ｕ 第３工具ホルダ、１００ 工作機械、１０２，１０３，２０２ 旋回中心軸、１０５ 工具中心軸、１０６，１０７ 回転中心軸、１１１ 支持プレート、１２０ 工具ポット、２００ 自動搬送装置、２０１ 回動中心軸、２１０ ベース部、２２０ 回動部、２３１ 第２基台、２３２，２６２ カップリング、２４０ 回動機構、２７１ アーム部、３１０ 工具交換部、３２０ 空間、３２１，３２１ｐ，３２１ｑ 保持部、３３１ プレート、３３６ シャフト、３３７ ハウジング、３３７ｍ 第１端部、３３７ｎ 第２端部、３３８ 第１軸受け、３３９ 第２軸受け、３５６ ピストンシリンダ、３５７ シリンダ、３５８ ピストンロッド、３５９ 連結ブロック、３６１ ラック、３６２ リニアガイド、３６６ ピニオン、３７１ 旋回ブロック、３７１ｓ 第１側面、３７１ｔ 第２側面、３７２ 第１当接部、３７３ 第２当接部、３８１ 取り付け台、３８１ｕ 底面、３８２ 第１近接スイッチ、３８３ 第２近接スイッチ。

Claims (4)

1. 水平方向に平行な第１方向に延びる所定軸を中心に回転可能に設けられ、各々が単独で搬送対象物を保持可能なように構成され、前記所定軸を中心とする周方向において互いに離れて配置される一対の保持部と、
   前記一対の保持部とともに前記所定軸を中心に回転可能に設けられ、前記所定軸を中心に回転することによって、前記一対の保持部を前記所定軸を中心に旋回させるピニオンと、
   前記第１方向と直交し、水平方向および上下方向に対して傾斜する第２方向に延び、前記ピニオンと係合するラックと、
   前記第２方向に延び、前記ラックを前記第２方向にスライド動作させるピストンシリンダとを備える、自動搬送装置。
2. 前記所定軸の軸上で延び、前記一対の保持部および前記ピニオンを接続するシャフトと、
   前記第１方向において前記シャフトが貫通するプレートと、
   前記所定軸の半径方向において前記シャフトおよび前記プレートの間に配置され、前記シャフトを前記所定軸を中心に回転可能なように支持する軸受けとをさらに備える、請求項１に記載の自動搬送装置。
3. 前記ラックおよび前記ピストンシリンダは、前記プレートに取り付けられる、請求項２に記載の自動搬送装置。
4. 前記ピニオン、前記ラックおよび前記ピストンシリンダは、前記プレートを挟んで前記一対の保持部の反対側に設けられ、
   前記第１方向における前記プレートおよび前記一対の保持部の間には、前記一対の保持部に保持された前記搬送対象物が配置される空間が設けられる、請求項３に記載の自動搬送装置。

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