JPS6144545A - ツ−ルラツク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ｔｉｔ　、産業上の利用分野 本発明は、マシニングセンタ等の工作機械に工具を供給
するための工具貯蔵供給装置に用いられ、該装置中で工
具を保持するツールラックに関する。

（ｂ）、従来の技術 従来、この種の工具保持手段としてはとしては、ドラム
形の工具マガジンと、チェーン式１具マガジンが知られ
ていた。

（Ｃ）０発明が解決しようとする問題点しかし、最近、
工作機械による加工は、無人状態で行う方式が普及しつ
つあり、そうした場合に、数多くの種類のワークの加工
を行うためには、工作機械に供給すべき工具の数が極め
て多くなる。

しかし、従来のドラム形又はチェーン式のマガジンは、
保持工具の一本当たりの占有面積が大きく（マガジンの
占有面積を保持可能な工具本数で削った値。）、工具の
保持本数を大きくしようとすると、ドラムの径が大きく
なったり、チェーンの張設領域が拡大し、高密度の工具
の保持が出来ない不都合が有った。

本発明は、前述の欠点を解消すべく、多数の工具を高密
度、従って狭いスペースで収納することが出来るツール
ラックを提供することを目的とするものである。

＋ａｔ、問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、帯状に形成されたツー　−を有し、該
フレームの長手方向に工具を装着し得る複数のツールポ
ケットを１列に配設して構成される。

（ｅ）０作用 上記した構成により、本発明は、フレームに設けられた
ツールポケットに工具を装着することが出来、更に咳板
を適宜な数だけ並べて設けることにより、任意の数の工
具の保持が可能となるように作用する。

（ｆ）、実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明によるツールラックの一実施例が適用さ
れた工具貯蔵供給装置の一例を示す正面図、第２図は第
１図の工具貯蔵供給装置のメインフレーム部分を示す正
面図、第３図はツール党ポット部分を示す正面図、第４
図は第３図の平面図、第５図は第３図の側面図、第６図
はツールロボットのハンド部分を示す正面図、第７図は
第６図の平面図、第８図は工具把持部を示す、第６図に
おけろ■矢視図、第９図はツールラック部分の正面図、
第１０図は第９図の平面図、第１１図は第９図の側面図
、第１２図はツールラックの結合状態を示す正面図、第
１３図は第１２図の側面図、第１４図は第１２図の平面
図、第１５図はツールロボットのロック解除機構を示す
平面図、第１６図は中間移送ポケットを示す正面図、第
１７図は第１６図の側面図、第１８図は第１７図のＸ■
−Ｘ■線による断面図である。

工具貯蔵供給装置１は、第１図に示すように、メインフ
レーム２及び該メインフレーム２の左方に接続されたサ
ブフレーム３を有しており、メインフレーム２及びサブ
フレーム３には、第５図に示すように、その上部にブラ
ケット５が形成されている。ブラケット５の先端には、
ガイドレール６がメインフレーム２及びサブフレーム３
に亙す横断的に、第３図及び第４図左右方向に敷設設置
されており、更にブラケット５には、ガイドレール６に
沿った形でラック７が同様に第３図及び第４図左右方向
に敷設設置されている。また、メインフレーム２及びサ
ブフレーム３の下部には、ガイドレール９がガイドレー
ル６に平行に設置されており、ガイドレール６．９には
ツールロボット１ｏがツールロボット本体１１に設けら
れたガイド溝１２及びガイドローラ１３を介して、第３
図矢印ＡＳＢ方向に移動自在に設けられている。本体１
１の上部に嘴、モータ１５が設けられており、モータ１
５には減速装置１６等の動力伝達手段を介してピニオン
ギヤ１７が回転駆動自在に設けられている。ピニオンギ
ヤ１７はラック７と噛合しており、従ってモータ１５を
正逆方向に適宜駆動することにより、減速装置１６、ピ
ニオンギヤ１７を介して本体１１は、ラック７に沿って
、ガイドレール６．９に案内される形で矢印Ａ、Ｂ方向
に移動駆動される。

また、本体１１にはモータ１９が設けられており、モー
タ１９はタイミングベルト２０等の動力伝達手段を介し
て、本体１１の、第３図上下方向に回転自在に支持設置
された送りネジ２１に、その上端部を介して接続してい
る。送りネジ２１にはハンド機構部２２が螺合しており
、ハンド機構部２２は本体１１に送りネジ２１と平行に
形成された２本のガイドレールｌｌａと、第７図に示す
ように、図中紙面と直角方向、即ち送りネジ２１の設置
方向に移動自在に係合している。ハンド機構部２２には
油圧シリンダ２３が、ピストンロッド２３ａを、矢印Ｃ
，Ｄ方向に突出後退自在ににした形で設けられており、
更にハンド機構部２２には、第６図に示すように、スラ
イド軸受２２ａが複数個設けられ、それ等スライド軸受
２２ａには工具把持部２５が、スライド軸受２２１に摺
動自在に装着されたガイド棒２５ａ、２５ａ’を介して
、矢印ＣＳＤ方向に移動自在に設けられている。なお、
ガイド棒２５ａにはその中心に沿って工具把持部２５へ
の圧油供給用の穴２５ｂが貫通穿設されておゆ、更にガ
イド棒２５ａ′には後述の近接センサに接続されるコー
ド設置用の穴２５ｂ′が穿設されている。なお、工具把
持部２５には前述のピストンロッド２３ａの先端が固着
されている。

まな、工具把持部２５は、第８図に示すように、シリン
ダ２５ｃがガイド棒２５ｍに穿設された穴２５ｂと連通
した形で形成穿設されており、シリンダ２５ｃにはピス
トン２５ｄが、矢印Ｅ１Ｆ方向に移動自在に設けられて
いる。ピストン２５ｄとシリンダ２５ｃの間にはコイル
スプリング２５ｅが縮設されており、コイルスプリング
２′５ｅはピストン２５ｄを常時矢印Ｅ方向に付勢して
いる。また、工具把持部２５にはアーム２６がピン２６
ｍを介して、矢印Ｇ、Ｈ方向に回動自在に設けらてれお
り、アーム２６の第８図左端には、前述のピストン２５
ｄの先端が当接係合している。

更に、工具把持部２５には近接センサ２７が工具把持部
２５にＵ字形（ζ形成された工具把持溝２５ｆにその先
端を向けた形で設けられており、近接センサ２７は工具
把持溝２５ｆ内の工具の有無を検出することが出来る。

一方、メインフレーム２及びサブフレーム３の側板２９
には、第９図及び第１１図に示すように、上下に、ブラ
ケット２９ｍ、２９ｂが、ツールロボット１０の走行方
向である矢印Ａ、Ｂ方向にそれぞれ設置されており、下
方のブラケット２９）＋に（よガイド溝２９ｃがＡ、Ｂ
方向に穿設形成され、更に、上方のブラケット２９ａに
はガイドレール２９ｄが同様にＡ、Ｂ方向に設置されて
いる。ガイドレール２９ｄ及びガイド溝２９ｃには、細
長い帯板状のフレーム３０ｃから形成されたツールラッ
ク３０７４１（複数本、該ツールラック３０に設けられ
たガイド溝３０ａ１ガイドローラ３０ｂをガイドレール
２９ｄ及びガイド溝２９ｃに係合させた形で、Ａ、Ｂ方
向に移動自在に支持設置されてお９、各ツールラック３
０には工具を保持し得る複数のツールポケット３１が、
第９図上下方向、即ちフレーム３０ｃの長手方向に一列
に設けられている。各ツールポケット３１には回り止め
用のキー３１ａが設けられおゆ、キー３１ａは工具側に
設けられたキー溝と係合してツールポケット３１に装着
された工具のツールポケット３１内での回転を防止する
。

また、ツールラック３０の上下部分には、第１２図乃至
第１４図に示すように、ツールラック３０を相互に連結
する連結機構３２が設けられており、連結機構３２は、
その先端を連結すべき隣接するツールラック３０に向け
て突出させた形で固着されたピン３２ａを有している。

ピン３２ａの先端部分には、第１４図に示すように、係
合溝３２ｂが穿設されており、また隣接するツールラッ
ク３０のピン３２＆と対向する位置には、係合穴３２ｃ
がピン３２ａを嵌入係合自在なるように穿設形成されて
いる。係合穴３２ｃには、第１３図に示すように、穴３
２ｄが係合穴３２ｃに直交する形で穿設されており、穴
３２ｄにはロックピン３２ｅが、矢印Ｃ，Ｄ方向に移動
自在に嵌入係合している。ロックビン３２ｅにはピン３
２ｆが植設されており、ピン３２ｆは、穴３２ｄの第１
３図上方に穴３２ｄに平行に穿設された穴３２ｈに、矢
印Ｃ，Ｄ方向に移動自在に嵌入された解除ピン３２ｇに
嵌入保合している。解除ビン３２ｇと六３２ｈ間には、
コイルスプリング３２ｉが縮設されており、コイルスプ
リング３２１は解除ピン３２ｇを常時矢印Ｃ方向に付勢
している。

な８、ツールロボット本体１１の、ツールラック３０の
連結機構３２と対向し得る上下位置には、第１５図に示
すように、解除シリンダ３３がピストンロッド３３ａを
矢印Ｃ，Ｄ方向に突出後退自在にした形でそれぞれ設け
られている。

また、移動自在に設けられた複数のツールラック３０内
の、メインフレーム２及びサブフレーム３について、第
１図におけろ各フレームの最右方から２番目に設けられ
たツールラック３０Ａには、その上下部分に、第１０図
に示すように、側板２９に設置されたラック開放シリン
ダ３５が、矢印Ａ、Ｂ方向に突出後退自在に設けられた
ピストンロッド３５ａを介して接続しており、従ってラ
ック開放シリンダ３５を駆動してピストンロッド３５ａ
をＡ１Ｂ方向に突出後退させることにより、ツールラッ
ク３０　をガイドレール２９ｄ等に沿ってＡ、Ｂ方向に
移動させることが出来る。

メインフレーム２及びサブフレーム３における、第１図
最右方のツールラック３０うは、側板２９に固定されて
おり、メインフレーム２のツールラック３０８のほぼ中
央部には、中間移送ポケット３６が設けられている。中
間移送ポケット３６は、第１６図及び第１７図に示すよ
うに、ツールラッり３０　に固定されたフレーム３６＆
を有しており、フレーム３６＆に、は回転ホルダ３６ｂ
がベアリング３６ｃ等を介して回転目、在に設けられて
いる。

回転ホルダ３６ｂには、更にクリニングホルダ３６ｄが
ベアリング３６θを介して回転自在に設けられており、
クリニングホルダ３６ｄにはクリーニングブラシ３６ｆ
が、クリニングホルダ３６ｄに截円錐状に形成された工
具保持部３６ｇにその先端のブラシ部分を突出させた形
で設けられている。クリニングホルダ３６ｄの外周部に
はギヤ３６ｈが形成されており、ギヤ３６ｈにはフレー
ム３６ａに回転自在に支持された軸３６１に装着された
ギヤ３６ｊが、回転ホルダ３６ｂに形成されたスリット
３８ｍを介して噛合している。軸３６１の他端にはギヤ
３６ｋが設けられており、ギヤ３６には回転ホルダ３６
ｂの第１７図左端部に形成されたギヤ３６１と噛合して
いる。また、回転ホルダ３６ｂの図中右端部には、ピニ
オンギヤ３６ｐが形成されてお′１、ピニオンギヤ３６
ｐには、シリンダ３６ｑにより矢印１、Ｊ方向に突出自
在ツク３６ｓが、第１８図に示すように、噛合している
。また、回転ホルダ３６ｂにはロックピン３６ｔが、第
１７図に示すように、矢印ＩＳＪ方向に移動自在に設け
られており、ロックピン３６ｔはコイルスプリング３６
ｕにより、矢印１方向に付勢された形で設けられている
。このロックピン３６ｔは、工具保持部３６ｇに装着さ
れた工具３７のプルスタッド３７ａの溝部分３７ｂとコ
イルスプリング３６ｕの弾性を利用した形で係合し、工
具保持部３６ｇに挿入された工具３７の工具保持部３６
ｇからの不用意な脱落を防止している。

なお、番号３９は、工具保持部３６ｇに工具３７が挿入
されているか否かを検出するための近接センサである。

工具貯蔵供給装置１は、以上のような構成を有するので
、工具貯蔵供給装置１により、図示しないマシニングセ
ンタ等の工作機械に工具３７を供給するには、まず、加
ニブログラムやオペレータの指示に基づき、ツールロボ
ット１Ｇをメインフレーム２及びサブフレーム３に亙り
敷設されたガイドレール６．９に沿って、第１図矢印Ａ
、　Ｂ方向に適宜移動させろ。乙の移動動作は、既に説
明したように、ツールロボット本体１１上のモータ１５
を適宜正逆方向に回転駆動することにより、減速装置１
６、ピニオンギヤ１７、更に該ピニオンギヤ１７と噛合
するラック７により行われる。

ツールロボット１０は、工作機械に供給すべき工具３７
が装着されたツールラック３０に対向する位置にまでＡ
、Ｂ方向に駆動される。ガイドレール６．９は既に述べ
たように、メインフレーム２及びサブフレーム３を貫通
する形で設置されているので、ツールロボット１０はメ
インフレーム２及びサブフレーム３間を自由に走行する
ことが出来る。

−４、各ツールラック３０のツールポケット３１には、
供給されるべき工具３７が格納されており（本実施例で
は、各ツールラック３０につき１４本の工具３７が格納
されろ。）、それ等工具を格納したツールラック３０は
、通常状態では、第９図に示すように、隣接するツール
ラック３０が相互に連結機構３２により接続されて一体
化した形となっている（ただし、各フレーム最右方のツ
ールラック３０．．３０．ｔｅ除く。）。このツールラ
ック３０の一体化は、メインフレーム２及びサブフレー
ム３を一つの単位として行われており、従って各メイン
フレーム２及びサブフレーム３に固定された、各フレー
ムの右端のツールラック３０、以外のツールラック３０
は、連結状態においては、各フレームのラック開放シリ
ンダ３５のピストン四ツド３５ａを、第１０図Ａ、Ｂ方
向に突出後退させることにより、一体的に、ガイドレー
ル２９ｄ、ガイド溝２９ｃに沿ってそれぞれ移動駆動さ
れる。

こうして、ツールロボット１０が、供給すべき工具３７
が収納されたソールポ・シ′ツ１−３１を有するツール
ラック３０に対向する位置に位置決めされたところで、
ツールロボット本体１１の上下にに設けられた２個の解
除シリンダ３３のピストン１３ツド３３ａが、第１５図
矢印り方向に突出駆動される。すると、ピストンロッド
３３ａの先端とツールラック３０の連結機構３２の解除
ビン３２ｇとが当接し、更に解除ビン３２ｇを、第１３
図矢印り方向にコイルスプリング３２ｉの弾性に抗する
形で押し込む。これにより、ビン３２ｆを介してロック
ビン３２ｅもＤ方向に移動し、ロックビン３２ａと係合
溝３２ｂを介して係合状態に有った、第１４図右側のツ
ールラック３０　（このツールラック３０に供給すべき
工具３７が格納されている。）のビン３２ａは、ロック
ビン３２ｅとの保合状態を解かれて該ビン３２ａが嵌入
していた係合穴３２ｃから離脱し得る状態となる。

すると、解除ビン３２ｇが押されたツールラック３０が
設置されたメインフレーム２又はサブフレーム３のどち
らかの対応するフレームに設けられたラック開放シリン
ダ３５が駆動され、ピストン党ツド３５ａが、第１３図
矢印Ｂ方向に突出駆動される。ピストンロッド３５ｍが
、矢印Ｂ方向に突出駆動されると、それに伴い、ピスト
ンロッド３５ａに固着されたツールラック３０Ａ及び該
ツールラック３０Ａと連結機構３２を介して連結状態に
ある１個以上のツールラック３０がＢ方向に移動を開始
する（場合によっては、ツールラック３０Ａのみの時も
当然あり得る。）。ツールラック３０は、解除シリンダ
３３が当接係合している解除ビン３２ｇの設けられたツ
ールラック３０と該ツールラック３０と係合穴３２ｃを
介して連結係合していた、第１４図右方のツールラック
３０　を境に、ビン３２ａが係合穴３２ｃから離れる形
で、Ｂ方向に移動し、移動を開始したツールラック３０
中、第１４図最左方のツールラック３０゜と、該ツール
ラック３０゜の第１４図左隣りのツールラック３００間
には、ラック開放シリンダ３５のストロークＳＴに相当
するだけの空間が形成される。

なお、第１２図及び第１４図の図面上では、ツールラッ
ク３０Ａと３００が一致しているが、本説明は、両者の
一致、不一致に拘わらず、適用されることは勿論である
。

こうして、供給すべき工具３７が装着されたツールラッ
ク３０ｏ部分より、第１図右側のツールラック３０が全
てストロークＳＴだけＢ方向に移動したところで、今度
はツールロボット１０のモータ１９を回転−動して、タ
イミングベルト２０等を介して送りネジ２１を正逆方向
に適宜所定角度量だけ回転させる。すると、送りネジ２
１に螺合しているハンド機構部２２は、ガイドレール１
１ａ、ｌｌａを介して、第３図矢印１．Ｊ方向に本体１
１上を移動する。そこで、ハンド機構部２２に設けられ
た工具把持部２５を、目的の工具３７が格納されたツー
ルポケット３１の上下方向の位置と一致させ、その状態
で、シリンダ２３を駆動してピストンロッド２３ａを、
第６図及び第７図に示すように、矢印り方向に、工具把
持部２５の２本のガイド棒２５ａ１２５ａ’をスライド
軸受２２ａに対して摺接移動させる形で、突出させる。

すると、工具把持部２５は、ラック開放シリンダ３５に
より開放されたツールラック３０１３０　間の空間中に
、ツールラック３０と干渉することなく嵌入し、第６図
に示すように、その工具把持溝２５ｆとツールラック３
０ｏ内の目的の工具３７とが、矢印Ｃ，Ｄ方向における
位相が一致し、かつ第３図上下方向の位相も一致する形
で位置決めされる。そこで、モータ１５を再度所定量回
転させ、本体１１を工具把持部２５と共にＢ方向に移動
させると、工具把持溝２５ｆに工具３７の工具ホルダが
嵌入係合する。この状態で、シリンダ２５ｃに圧油を供
給し、アーム２６をビン２６ａを中心にＨ方向に押圧し
、工具３７を工具把持溝２５ｆ中に脱落することなく強
固に支持する。アーム２６は通常状態でも、コイルスプ
リング２５ｅによりＨ側に付勢されているので、万一シ
リンダ２５ｃへの圧油の供給が停止しても工具３７が工
具把持溝２５ｆから脱落することは無い。また、工具把
持Ｗ１２５ｆへの工具３７の嵌入係合動作は、圧油がシ
リンダ２５ｃへ供給されない状態で、工具把持部２５が
Ｂ方向に工具３７側に移動することにより行われるので
、工具３７の工具ホルダは、アーム２６をコイルスプリ
ング２５ａの弾性に抗してＧ方向に回動させつつ工具把
持溝２５ｆ中に嵌入し、工具３７の把持動作は円滑に行
われる。

こうして、工具把持部２５に工具３７が把持されると、
今度は？リンダ２３のピストンロッド２３ａをＣ方向に
後退さ、せる。すると、工具把持部２５に把持された状
態の工具３７は、ツールポケット３１から離脱し、工具
把持部２５と共にＣ方向に移動取り出される。工具把持
部２５を工具３７と共にＣ方向に移動させたところで、
モータ１５を駆動して本体１１をＢ方向に移動させ、メ
インフレーム２を通過して、メインフレーム２の最右方
に固定的に設けられたツールラック３０１１にまで工具
３７を把持状態のまま移送する。更に、その間にモータ
１９を駆動して、ハンド機構部２２及び工具把持部２５
を■、Ｊ方向に適宜移動させて、工具把持部２５の工具
３７の位置をツールラック３０　の中間移送ポケット３
６の上下方向の位置と一致させる。

その間に、ラック開放シリンダ３５は、ピストンロッド
３５ａｉｅＡ方向に後退させ、それまでＢ方向に移動し
ていたツールラック３０Ａを初めとする複数のツールラ
ック３０をＡ方向に戻し、第１４図に示すように、先程
分離されて工具３７が取り出されたツールラック３０゜
の左隣りのツールラック３０の係合穴３２ｃに工具３７
の取り出されたツールラック３０　のピン３２ａを嵌入
係合させる。これにより、それまで形成されていた空間
は閉塞され、ラック開放シリンダ３５のストロークＳＴ
に相当する間隔が、メインフレーム２又はサブフレーム
３の最右方のツールラック３０．とツールラック３０　
との間に形成される。一方、ピン３２ａが係合穴３２ｃ
に嵌入すると、ピン３２ａは、四ツクビン３２ｅと、ロ
ックピン３２ｅをピン３２ｆ１解除ピン３２ｇと共にコ
イルスプリング３２ｉの弾性に抗する形で第１３図矢印
り方向に強制的に移動させる形で、係合溝３２ｂを介し
て係合し、それまで離れていたツールラック３０゜とそ
の左隣のツールラック３０はピン３２ｍを介して、当初
のように連結される。なお、係合溝３２ｂとピン３２ｅ
の連結は、互いの傾斜面３２１１３２ｋを介して行われ
るので、その模作用により、ツールラック３０　とその
左方のツールラック３０の連結は、両ラック３０が密着
する形で円滑かつ確実に行われる。

こうして、゛？−ルラック３０８以外の全てのツールラ
ック３０が、メインフレーム２及びサブフレーム３につ
いておのおの一体化すると、メインフレーム２のツール
ラック３０．の中間移送ポケット３６に対向する形で位
置決めされたツールロボット１０は、シリンダ２３を駆
動して、ピストンロッド２３ａをＤ方向に突出させ、工
具把持部２５に把持された状態の工具３７を中間移送ポ
ケット３６の工具保持部３６ｇ中に挿入する。この際、
ツールラック３０８以外のツールラック３ｏは全て、第
１図Ａ方向に移動し、従ってツールラック３０と３０Ａ
間にはラック開放シリンダ３５のストロークＳＴに相当
するだけの間隔が形成されているので、工具把持部２５
をツールラック３０方向であるＤ方向に突出させても、
工具把持部２５とツールラック３０及び該ラック３０に
装着されている工具３７が干渉することは無く、工具３
７の工具保持部３６ｇへの挿入は円滑に行われる。

工具３７が工具保持部３６ｇへ挿入されると、シリンダ
２５ｃへの圧油の供給が遮断され、その状態で、本体１
１はＡ方向に工具把持部２５と共に移動する。すると、
工具把持部２５のアーム２６はコイルスプリング２５ｅ
の弾性に抗する形でＣ方向に回動しつつ、工具３７との
係合が解除され、工具３７は中間移送ポケット３６中に
、第１７図に示すように、コイルスプリング３６ｕによ
って！方向に付勢されたロックピン３６ｔとプルスタッ
ド３７ａの溝部分３７ｂが係合する形で保持される。

ところで、中間移送ポケット３６に格納された工具３７
は、その後、マシニングセンタ等の工作機械に、該工作
機械側に装着されたＡＴＣ装置（「自動工具交換装置」
の略称。以下、単に「ＡＴＣ装置」と称する。）により
再度移送されて主軸に装着され、更に主軸にそれまで装
着され、加工作業の完了した工具３７は、該ＡＴＣ装置
により中間移送ポケット３６へ返却される。なお、工具
貯蔵供給装置１における、工具３７の中間移送ポケット
３６への搬送は、第１図及び第２図に示すように、各ツ
ールラック３０に格納された工具３７の、より正確には
工具３７の工具ホルダ３７Ｃの図中左側の部分を把持し
て行うが、通常工作機械側のＡＴＣ装盟は、工具３７の
図中右側の部分を把持して工具交換を行う。従って、工
具ホルダ３７ｃが左右対称形のものであれば良いが、左
右非対称の工具ホルダ３７ｃに装着された特殊な工具３
７については、工具把持部２５が工具左側の把持可能部
分を把持すると、ＡＴＣ装置側では中間移送ポケット３
６へ挿入された工具３７をそのままでは把持出来なくな
る不都合が生じる。

そこで、中間移送ポケット３６に工具３７がツールロボ
ット１０により押入セットされると、シリンダ３６ｑが
駆動され、ロッド３６ｒが、第１７図矢印１方向に突出
駆動される。すると、第１８図に示すように、ロッド３
６ｒに形成されたラック３６ｓ１ピニオンギヤ３６ｐを
介して回転ホルダ３６ｂが１８０°回転する。回転ホル
ダ３６ｂには、第１６図に示すように、工具３７に設け
られたキー溝と係合し得るキー３６ｖが設けられている
ので、工具３７は回転ホルダ３６ｂの回転に同期して１
８０°回転する。一方、回転ホルダ３６ｂが１８０°回
転すると、その回転はギヤ３６１．３６ｋを介して軸３
６１に伝達され、更にギヤ３６ｊ、３６ｈを介してクリ
ニングホルダ３６ｄを回転ホルダ３６ｂと同方向に回転
させろ。

すると、クリニングホルダ３６ｄに装着されたクリーニ
ングブラシ３６ｆもクリニングホルダ３６ｄと共に回転
し、工具３７を工作機械の主軸に装着した際に主軸と密
着して工具３７を保持する、工具ホルダ３７ｃのテーパ
軸３７ｄに付着した塵等の異物を除去し、正確な加工作
業が行えるようにする。クリーニングホルダ３６ｄは、
ギヤ比により、回転ホルダ３６ｂが１８０°回転する間
に数回回転するので、テーパ軸３７ｄの清掃はテーパ軸
３７ｄの全周に亙り円滑に行われる。また、同時に、フ
レーム３６ａの、第１７図右端に設けられた空気供給穴
３６ｗから回転ホルダ３６ｂ内を通って圧縮空気が工具
保持部３６ｇ内に供給されるので、該圧縮空気により、
クリーニングブラシ３６ｆによリー声された塵等の異物
は、工具３７と回転ホルダ３６ｂ間の間隙３８を通って
外部に排出され、テーパ軸３７ｄは清浄な雰囲気に保た
れる。こうして、テーパ軸３７ｄの清掃を行いながら、
工具３７を工具保持部３６ｇ内で１８００回転させると
、工具３７の把持可能な側が、工作機械のＡＴＣ装置に
よる把持側、即ち、第１図右側に位置決めされ、ＡＴＣ
装置によるその後の工作機械への工具３７の移送動作は
円滑に行われる。

一方、ＡＴＣ装置により中間移送ポケット３６に返却さ
れた工具３７については、シリンダ３６ｑが駆動され、
ロッド３６ｒが、第１７図及び第１８図Ｊ方向に移動さ
れる。すると、ラック３６ｓ、ビニ詞ツギτ３Ｇｐを介
して回転ホルダ３６ｂが先程とは逆の方向に１８０°回
転して、工具３７の把持可能側を、それまでの第１図に
おける右側から、ツールロボット１０の把持が可能な左
側へ変更すると共に、クリーニングブラシ３６ｆにより
前述と同機なりリーニング動作を工具３７のテーパ軸３
　？　ｄに対して行い、テーパ軸３７ｄを清浄な状態に
する。

次に、ツールロボット１０のシリンダ２３を駆動してピ
ストンロッド２３ａを、第６図及び第７図に示すように
、矢印り方向に突出させる。すると、工具把持部２５は
、開放状態にあるツールラック３０Ａ、３０．間の間隔
がＳＴなる間に、前述のように、ツールラック３０Ａ等
と干渉することなく入り込み、その工具把持溝２５ｆと
中間移送ポケット３６内のＡＴＣ装置により返却された
工具３７の工具ホルダ３７ｃとが、矢印Ｃ，Ｄ方向にお
ける位相が一致し、かつ第３図上下方向の位相も一致す
る形で位置決めされる。そこで、モータ１５を再度所定
量回転させ、本体１１を工具把持部２５と共にＢ方向に
移動させると、工具把持溝２５ｆに工具３７の工具ホル
ダ３７ｃが嵌入係合する。この状態で、シリンダ２５ｃ
に圧油を供給し、アーム２６をピン２６ａを中心にＨ方
向に押圧し、工具３７を工具把持溝２５ｆ中に脱落する
ことなく強固に支持する。

こうして、工具把持部２５に工具３７が把持されると、
今度はシリンダ２３のピストンロッド２３ａをＣ方向に
後退させる。すると、工具把持部２５に把持された状態
の工具３７は、中間移送ポケット３６から離脱し、工具
把持部２５と共にＣ方向に移動取り出される。工具把持
部２５を工具３７と共にＣ方向に移動させたところで、
モータ１５を駆動して本体１１をＡ方向に移動させ、該
工具３７を収納すべきツールラック３０にまで工具３７
を把持状態のまま移送する。また、その間にモータ１９
を駆動して、ハンド機構部２２及び工具把持部２５を！
、Ｃ方向に適宜移動して、工具把持部２５の工具３７の
位置を、該工具３７を返却すべきツールラック３０のツ
ールポケット３１に対応した位置に位置決めする。

こうして、ツールロボット１０が、返却された工具３７
を格納貯蔵すべきツールポケット３１を有するツールラ
ック３０と対向する位置に位置決めされたところで、ツ
ールロボット本体１１の上下に設けられた２個の解除シ
リンダ３３のピストンロッド３３ａが、第１５図矢印り
方向に突出駆動される。すると、ピストンロッド３３．
ａの先端とツールラック３０の連結機構３２の解除ピン
３２ｇとが当接し、更に解除ピン３２ｇを、第１３図矢
印り方向にコイルスプリング３２ｉの弾性に抗する形で
押し込む。これにより、ピン３２ｆを介してロックピン
３２ｅもＤ方向に移動し、ロツクピン３２門と係合溝３
２ｂを介して保合状態に有った、隣接するツールラック
３０゜（このツールラック３０　に返却すべき工具３７
を収納するツールポケット３１が有る。）のピン３２ａ
は、第１４図に示すように、四ツクピン３２４との係合
状態を解かれて該ピン３２ａが嵌入していた保合穴３２
ｃから離脱し得る状態となる。

すると、解除ピン３２ｇが押されたツールラック３０が
設置された、メインフレーム２又はサブフレーム３のど
ちらかの対応するフレームに設けられたラック開放シリ
ンダ３５が駆動され、ピストンロッド３５ｍが、第１３
図矢印Ｂ方向に突出駆動される。ピストンロッド３５ａ
が、矢印Ｂ方向に突出駆動さ、れると、それに伴い、ピ
ストンロッド３５ａに固着されたツールラック３０Ａ及
び該ツールラック３０Ａと連結機構３２を介して連結状
態にある１個以上のツールラック３０がＢ方向に移動を
開始する。ツールラック３０は、解除シリンダ３３が当
接係合している解除ピン３２ｇの設けられたツールラッ
ク３０と該ツールラック３０と保合穴３２ｃを介して連
結係合していた、第１４図右方のツールラック３０゜を
境に、ピン３２ａが係合穴３２ｃから離れる形で、Ｂ方
向に移動し、ツールラック３０゜と、該ツールラック３
０゜の第１４図左方のツールラック３０の間には、ラッ
ク開放シリンダ３５のストロークＳＴに相当するだけの
空間が形成される。

こうして、工具３７が返却されるべきノールポケット３
１の設けられたツールラック３０　部分より、第１図右
側のツールラック３０が全てストロークＳＴだけＢ方向
に移動したところで、本体１１をＢ方向に所定量移動さ
せ、工具把持部２Ｓの工具３７とツールラック３０の工
具３７を返却すべきツールポケット３１を対向させる。

そこで、シリンダ２３を駆動してピストンロッド２３ａ
を、第６図及び第７図に示すように、矢印り方向に突出
させる。すると、工具把持部２５は、ラック開放シリン
ダ３５により開放されたツールラック３０．３０ｏ間の
空間中に、ツールラック３０等と干渉することなく嵌入
し、把持している工具３７をツールラック３０　中の所
定のツールポケット３１中に挿入する。

工具３７がツールポケット３１中へ挿入されると、シリ
ンダ２５ｃへの圧油の供給が遮断され、その状態で、本
体１１はＡ方向に工具把持部２５と共に移動する。する
と、工具把持部２５のアーム２６はコイルスプリング２
５ｅの弾性に抗する形でＣ方向に［ｉｌ］ａシつつ、工
具３７との係合が解除され、工具３７はツールポケット
３１中に保持される。

この状態で、工具把持部２５はＣ方向に戻され、更にラ
ック開放シリンダ３５がＡ方向に駆動されて、返却のた
めに分割状態にあったツールラック３０を再度連＝結機
構３２を介して一体化し、ツールロボット１０によ、透
返却動作は完了し、ツールロボット１０は次の工具３７
供給動作に備える。

次に、本工具貯蔵供給装置１に対して工具３７をセット
する場合について説明する。

工具貯蔵供給装置１のサブフレーム３に設けられたツー
ルラック３０の内、第１図最左方のツールラック３０の
下から３番目のツールポケット３１Ａは、ツール脱着ス
テージ璽ンとして使用されており、作業者は工具貯蔵供
給装置１の各ツールラック３０のツールポケット３１に
工具３７を装着セットし、また各ツールポケット３１か
ら使用済みの工具３７を回収する場合には、このツール
ポケット３１Ａを介して作業を行う。即ち、各ツールラ
ック３０のツールポケット３１に工具３７を装着セット
する場合には、装着すべき工具３７を該ツールポケット
３１Ａに、手動または所定のツール供給ロボット等の工
具供給手段を介して装着セットする。この状態で、ツー
ルロボット１０を駆動して、ツールロボット１０に該ツ
ールポケット３１Ａに装着された工具３７を把持させる
と共に、中間移送ポケット３６から工具３７を各ツール
ポケット３１に収納する場合と全く同様に、該工具３７
を収納すべきツールポケット３１にまで工具３７を移送
し、更に格納する。こうして、次々に格納すべき工具３
７をツールポケット３１　にセットして、ゆき、ツール
ロボット１０により各ツールポケット３１に格納するこ
とによゆ、工具３７は工具貯蔵供給装置１にセットされ
てゆく。なお、装着済みの工具３７を各ツールポケット
３１から回収する場合も同様であり、各ツールポケット
３１から回収すべき工具３７をツールロボットｌＯによ
りツール脱着ステージ■ンであるツールポケット３１　
にまで搬送装着し、そこから作業者等が工具３７を取り
外して回収する。このように、所定のツールポケット３
１　をツール脱着ステージ１ンとして用いることにより
、作業者等は工具３７をツールポケット３１Ａに装着す
るだけで、工具貯蔵供給装置１の任意の場所へ工具３７
をセットすることが出来、更、憾工具貯蔵供給装置１か
らの工具３７の回収もツールポケット３１Ａの一個所で
行うことが出来るので、極めて便利である。なお、ツー
ル脱着ステージ買ンはツールポケット３１Ａの一個所に
限らず複数個のツールポケット３１をツール脱着ステー
ションとして使用することも当然可能である。

また、本実施例のように、ラック開放シリンダ３５等の
ツールラック３０の移動駆動手段により移動開放される
一団のツールラック３０とは独立した形で、一部のツー
ルラック３０１１を固定的に設けると、該固定されたツ
ールラック３０．に装着セットされた工具３７について
は、ツールラックの開放動作を行わなくとも直ちにツー
ルロボット１０による工具３７の脱着動作を行うことが
出来るので、碩繁に使用される工具３７や、加工時間が
短くて、通常のツールラック３０の開閉動作による工具
選択を行っていたのではツールロボット１０による工具
３７の工作機械への供給動作時間が加工時間よりも長く
なるような場合は、当該工具３７については固定された
ツールラック３０　に装着することにより、ツールラッ
ク３０の開閉に要する時間を短縮することが出来るので
、機動性に富んだ工具３７の供給が可能となる。

更に、本実施例による工具貯蔵供給装置１は、メインフ
レーム２及びサブフレーム３の２個のフレームから構成
されるが、メインフレーム２及びサブフレーム３は、第
１図及び第２図にも示すように、自由に分離接続が可能
なモジュール構成となっているので、供給すべき工具３
７０本数に応じて、メインフレーム２のみ、メインフレ
ーム２とサブフレーム３、更にはメインフレーム２と複
数台のサブフレーム３を連結して構成することが可能で
ある。即ち、メインフレーム２及びサブフレーム３には
、ツールロボット！Ｏが走行する為のガイドレール６．
９、ラック７等の走行ガイド手段が、ツールロボット１
０の走行方向に沿って、延長接続自在に設けられている
ので、必要に応じてメインフレーム２にサブフレーム３
を増設し、更に前記走行ガイド手段を両フレームを貫通
する形で接続すると、−ツールロボット１０の両フレー
ム間に亙る走行が直ちにＪ能となり、供給工具本数を容
易に増大させることが出来ろ。

なお、上述の実施例は、本発明によるツールラック３０
を、第１図及び第２図に示すように、図中上下方向に立
てて設けた場合について述べたが、本発明によるツール
ラック３０は、必ずしも立てて設ける必要は無く、水平
方向に寝かせた形で設けても良い。更に、ツールラック
３０をチェーン等を介して鎧戸状に形成し、該鎧戸状に
形成されたツールラック３０を適宜移動させて、所定の
位置に設けられた工具交換装置との間で工具３７の交換
を行うように構成することも当然可能である。

また、ツールラック３０に設けられるツールポケット３
１の間隔は、必ずしも等ピッチである必要は無く、収納
する工具３７の大きさにより、適宜変えることも当然可
能である。本実施例の場合、第１図及び第２図における
ツールラック３０の最下方のツールポケット３１は、他
のツールポケット３１の配置ピッチよりも大きなピッチ
で配置され、大口径の工具３７の収納を可能ならしめて
いる。

（ｇ）０発明の効果 以上、説明したように、本発明によれば、帯状に形成さ
れたフレーム３０ｃを有し、該フレーム３０Ｃの長手方
向に工具３７を装着し得る複数のツールポケット３１を
１列に配置してツールラック３０を形成したので、ツー
ルラック３０を、第１図及び第２図に示すように多数並
べることにより、極めて高密度の工具３７の収納が可能
となるばかりか、工具３７をツールラック３０を１つの
単位として工具貯蔵供給装置１に対して増減することが
可能となるので、加工内容に応じた工具収納本数の工具
貯蔵供給装置１を容易に作ることが出来、しかも、その
後の工具貯蔵供給族Ｗ１の拡張性を極めて大きくするこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるツールラックの一実施例が適用さ
れた工具貯蔵供給装置の一例を示す正面図、第２図は第
１図の工具貯蔵供給装置のメインフレーム部分−系す正
面図、第３図はツールロボット部分を示す正面図、第４
図は第３図の平面図、第５図は第３図の側面図、第６図
はツールロボットのハンド部分を示す正面図、第７図は
第６図の平面図、第８図は工具把持部を示す、第６図に
おける■矢視図、第９図はツールラック部分の正面図、
第１０図は第９図の平面図、第１１図は第９図の側面図
、第１２図はツールラックの結合状態を示す正面図、第
１３図は第１２図の側面図、第１４図は第１２図の平面
図、第１５図はツールロボットのロック解除機構を示す
平面図、第１６図は中間移送ポケットを示す正面図、第
１７図は第１６図の側面図、第１８図は第１７図のＸ■
−Ｘ■線による断面図である。 ３０・・・・・・ツールラック ３０ｃ・・・・・・フレーム ３１・・・・・・ツールポケット 出願人　　株式会社　山崎鉄工所 ０（Ｊ 呂チ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 帯状に形成されたフレームを有し、該フレームの長手方
   向に工具を装着し得る複数のツールポケットを１列に配
   設して構成したことを特徴とするツールラック。