特許 7573096 工具搬送装置、及び、加工システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-16

(45)【発行日】2024-10-24

(54)【発明の名称】工具搬送装置、及び、加工システム

(51)【国際特許分類】

   B23Q 3/157 20060101AFI20241017BHJP

【ＦＩ】

B23Q3/157 C

B23Q3/157 A

【請求項の数】 23

(21)【出願番号】P 2023219454

(22)【出願日】2023-12-26

【審査請求日】2024-07-03

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000146847

【氏名又は名称】ＤＭＧ森精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001531

【氏名又は名称】弁理士法人タス・マイスター

(72)【発明者】

【氏名】土井 孝文

【審査官】小川 真

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－２００３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１６５１５８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０４－１１２７４８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２００９／１０４２８０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２３／０１９１５４８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ ３／１５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを加工する加工室と、前記加工室に設けられ、工具を着脱可能に保持する主軸とを含む加工機に用いられる工具搬送装置であって、
前記加工機に併設され、複数の工具を載置された状態で並べて収容する工具ストッカと、
前記工具ストッカに収容される工具それぞれが載置される複数のストック位置及び前記主軸に着脱される工具が載置される搬送待機位置に工具を移動させる第１工具搬送機構と、
前記搬送待機位置及び前記搬送待機位置に対して水平方向にずれた位置であって前記主軸に工具を受け渡しする工具交換位置に工具を移動させる第２工具搬送機構と、を備え、
前記第２工具搬送機構は、前記加工機内に形成された搬送室を経由して工具を前記搬送待機位置と前記工具交換位置との間で搬送するように構成され、
前記第１工具搬送機構は、
前記複数のストック位置及び前記複数のストック位置それぞれから前記加工機の前後方向にずれた前記搬送待機位置に工具を移動させる、工具搬送装置。

【請求項2】

請求項１に記載の工具搬送装置であって、
前記工具ストッカは、
前記複数の工具を、その長手方向に直交する方向に並べて収容する、工具搬送装置。

【請求項3】

請求項１に記載の工具搬送装置であって、
前記工具ストッカは、
前記複数の工具を、それぞれの長手方向が前記加工機の左右方向に平行となるように前記加工機の前後方向に並べて収容する、工具搬送装置。

【請求項4】

請求項１に記載の工具搬送装置であって、
前記第１工具搬送機構は、
前記複数のストック位置及び前記複数のストック位置それぞれから前記工具ストッカに収容される工具が並ぶ方向にずれた前記搬送待機位置に工具を移動させる、工具搬送装置。

【請求項5】

請求項１に記載の工具搬送装置であって、
前記第２工具搬送機構は、
前記搬送待機位置及び前記搬送待機位置から前記工具ストッカに収容される工具の長手方向にずれた前記工具交換位置に工具を移動させる、工具搬送装置。

【請求項6】

請求項１に記載の工具搬送装置であって、
前記第２工具搬送機構は、
前記搬送待機位置及び前記搬送待機位置から前記加工機の左右方向にずれた前記工具交換位置に工具を移動させる、工具搬送装置。

【請求項7】

請求項１に記載の工具搬送装置であって、
前記第１工具搬送機構が工具を移動させる方向は、前記第２工具搬送機構が工具を移動させる方向と交差する、工具搬送装置。

【請求項8】

請求項１に記載の工具搬送装置であって、
前記第１工具搬送機構及び前記第２工具搬送機構は、前記加工機の天井よりも低い位置に設けられる、工具搬送装置。

【請求項9】

請求項１に記載の工具搬送装置であって、
前記工具搬送装置は更に、
前記複数の工具それぞれが載置される複数の基台と、
前記複数の基台それぞれと前記第１工具搬送機構とを着脱可能に接続するロック機構と、を備えた工具搬送装置。

【請求項10】

請求項１に記載の工具搬送装置であって、
前記工具搬送装置は更に、
前記複数の工具それぞれが載置される複数の基台を備え、
前記第１工具搬送機構は、
前記基台において工具が載置されている側から前記基台に接続され、前記基台を移動させることで前記工具を移動させる、工具搬送装置。

【請求項11】

請求項１に記載の工具搬送装置であって、
前記工具搬送装置は更に、
前記複数の工具それぞれが載置される複数の基台を備え、
前記第２工具搬送機構は、
前記基台において工具が載置されている側の反対側から前記基台に接続され、前記基台を移動させることで前記工具を移動させる、工具搬送装置。

【請求項12】

請求項１に記載の工具搬送装置であって、
前記第１工具搬送機構は、
前記ストック位置及び前記搬送待機位置に加えて、前記工具ストッカに工具を出し入れするセット位置に工具を移動させる、工具搬送装置。

【請求項13】

請求項１に記載の工具搬送装置であって、
前記加工機は、
前記第１工具搬送機構を固定する第１固定部と、
前記第２工具搬送機構を固定する第２固定部と、を含み、
前記第１固定部及び前記第２固定部によって前記第１工具搬送機構及び前記第２工具搬送機構を前記加工機に固定することで、前記加工機、前記第１工具搬送機構及び前記第２工具搬送機構を前記工具ストッカから分離可能に構成される、工具搬送装置。

【請求項14】

請求項１に記載の工具搬送装置であって、
前記工具ストッカは、
前記加工機の側面に隣り合うように設けられ、
前記加工機の高さの中央で前記加工機を上下に二分した場合、側面視で、前記工具ストッカと前記加工機の上部とが重なる面積は、前記工具ストッカと前記加工機の下部とが重なる面積よりも大きい、工具搬送装置。

【請求項15】

請求項１に記載の工具搬送装置であって、
前記工具ストッカは、
前記複数の工具を収容する工具収容筐体と、
前記工具収容筐体を支持する支持脚と、を含み、
前記支持脚は、
前記工具収容筐体の下に空間を形成するように構成される、工具搬送装置。

【請求項16】

請求項１５に記載の工具搬送装置であって、
前記加工機は更に、
前記ワークを加工することによる加工屑を搬送する加工屑搬送装置を含み、
前記加工屑搬送装置は、
前記工具収容筐体の下の空間に設けられ、前記加工屑を前記加工機から排出する排出部を含む、工具搬送装置。

【請求項17】

請求項１に記載の工具搬送装置であって、
前記複数のストック位置は、
前記加工機の前後方向に並んで設けられ、
最も前のストック位置と最も後ろのストック位置との前後方向の距離は、前記加工室の前後方向の距離よりも長い、工具搬送装置。

【請求項18】

請求項１に記載の工具搬送装置であって、
前記複数のストック位置は、
前記加工機の前後方向に並んで設けられ、
前記搬送待機位置は、
少なくとも１つのストック位置よりも前方に設けられ、且つ、少なくとも１つのストック位置よりも後方に設けられる、工具搬送装置。

【請求項19】

ワークを加工する加工室と、前記加工室に設けられ、工具を着脱可能に保持する主軸とを含む加工機に用いられる工具搬送装置であって、
前記加工機に併設され、複数の工具を載置された状態で並べて収容する工具ストッカと、
前記工具ストッカに収容される工具それぞれが載置される複数のストック位置及び前記主軸に着脱される工具が載置される搬送待機位置に工具を移動させる第１工具搬送機構と、
前記搬送待機位置及び前記搬送待機位置に対して水平方向にずれた位置であって前記主軸に工具を受け渡しする工具交換位置に工具を移動させる第２工具搬送機構と、を備え、
前記第２工具搬送機構は、前記加工機内に形成された搬送室を経由して工具を前記搬送待機位置と前記工具交換位置との間で搬送するように構成され、
前記第２工具搬送機構は、
前記搬送待機位置及び前記搬送待機位置から前記工具ストッカに収容される工具の長手方向にずれた前記工具交換位置に工具を移動させる、工具搬送装置。

【請求項20】

ワークを加工する加工室と、前記加工室に設けられ、工具を着脱可能に保持する主軸とを含む加工機に用いられる工具搬送装置であって、
前記加工機に併設され、複数の工具を載置された状態で並べて収容する工具ストッカと、
前記工具ストッカに収容される工具それぞれが載置される複数のストック位置及び前記主軸に着脱される工具が載置される搬送待機位置に工具を移動させる第１工具搬送機構と、
前記搬送待機位置及び前記搬送待機位置に対して水平方向にずれた位置であって前記主軸に工具を受け渡しする工具交換位置に工具を移動させる第２工具搬送機構と、を備え、
前記第２工具搬送機構は、前記加工機内に形成された搬送室を経由して工具を前記搬送待機位置と前記工具交換位置との間で搬送するように構成され、
前記加工機は、
前記第１工具搬送機構を固定する第１固定部と、
前記第２工具搬送機構を固定する第２固定部と、を含み、
前記第１固定部及び前記第２固定部によって前記第１工具搬送機構及び前記第２工具搬送機構を前記加工機に固定することで、前記加工機、前記第１工具搬送機構及び前記第２工具搬送機構を前記工具ストッカから分離可能に構成される、工具搬送装置。

【請求項21】

ワークを加工する加工室と、前記加工室に設けられ、工具を着脱可能に保持する主軸とを含む加工機に用いられる工具搬送装置であって、
前記加工機に併設され、複数の工具を載置された状態で並べて収容する工具ストッカと、
前記工具ストッカに収容される工具それぞれが載置される複数のストック位置及び前記主軸に着脱される工具が載置される搬送待機位置に工具を移動させる第１工具搬送機構と、
前記搬送待機位置及び前記搬送待機位置に対して水平方向にずれた位置であって前記主軸に工具を受け渡しする工具交換位置に工具を移動させる第２工具搬送機構と、を備え、
前記第２工具搬送機構は、前記加工機内に形成された搬送室を経由して工具を前記搬送待機位置と前記工具交換位置との間で搬送するように構成され、
前記複数のストック位置は、
前記加工機の前後方向に並んで設けられ、
最も前のストック位置と最も後ろのストック位置との前後方向の距離は、前記加工室の前後方向の距離よりも長い、工具搬送装置。

【請求項22】

ワークを加工する加工室と、前記加工室に設けられ、工具を着脱可能に保持する主軸とを含む加工機に用いられる工具搬送装置であって、
前記加工機に併設され、複数の工具を載置された状態で並べて収容する工具ストッカと、
前記工具ストッカに収容される工具それぞれが載置される複数のストック位置及び前記主軸に着脱される工具が載置される搬送待機位置に工具を移動させる第１工具搬送機構と、
前記搬送待機位置及び前記搬送待機位置に対して水平方向にずれた位置であって前記主軸に工具を受け渡しする工具交換位置に工具を移動させる第２工具搬送機構と、を備え、
前記第２工具搬送機構は、前記加工機内に形成された搬送室を経由して工具を前記搬送待機位置と前記工具交換位置との間で搬送するように構成され、
前記複数のストック位置は、
前記加工機の前後方向に並んで設けられ、
前記搬送待機位置は、
少なくとも１つのストック位置よりも前方に設けられ、且つ、少なくとも１つのストック位置よりも後方に設けられる、工具搬送装置。

【請求項23】

請求項１乃至２２いずれかに記載の工具搬送装置と、前記加工機とを備えた加工システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工具搬送装置に関する。

【背景技術】

【0002】

加工機で用いられる工具として、一般的な工具よりも長尺なロングツールが知られている。ロングツールは、加工機に設けられた工具マガジンに収まらないことが多い。そのため、ロングツールを使用する場合、工具マガジンとは別にロングツールを収容するロングツールストッカが加工機に設けられる。ロングツールストッカに収容されたロングツールは、工具搬送装置によって加工室内の主軸等に受け渡しされる。このような工具搬送装置は、例えば特許文献１に開示される。

【0003】

特許文献１の工具搬送装置は、それぞれがロングツールを保持し、ロングツールストッカとして機能する複数の保持部材と、各保持部材にそれぞれ対応させて設けられており、ロングツールの長手方向に移動させる複数のエアシリンダとを備える。エアシリンダは、保持部材とともにロングツールを工具交換位置まで移動させる。加工室内の主軸が迎えにくることで、工具交換位置のロングツールは主軸にチャックされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－１９３０３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の工具搬送装置は、加工機のワークをチャックする主軸の周囲等の空間部に設けられる。これに伴い、ロングツールを収容するロングツールストッカも主軸の周囲等の空間部、すなわち加工機内に設けられる。そのため、加工機のサイズの関係上、収容可能なロングツールの本数が少なくなる。また、加工機の主軸に工具を受け渡すために、複数の保持部材それぞれにエアシリンダ、すなわち工具搬送機構が設けられる。そのため、単純に一軸方向に工具を搬送するだけのものであるにもかかわらず、工具搬送装置の構造が複雑であるとともに部品点数も多い。

【0006】

本発明は、収容可能なロングツールの本数を増やしやすくするとともに簡素な構造でロングツールを搬送することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）本発明の工具搬送装置は、
ワークを加工する加工室と、前記加工室に設けられ、工具を着脱可能に保持する主軸とを含む加工機に用いられる工具搬送装置であって、
前記加工機に併設され、複数の工具を載置された状態で並べて収容する工具ストッカと、
前記工具ストッカに収容される工具それぞれが載置される複数のストック位置及び前記主軸に着脱される工具が載置される搬送待機位置に工具を移動させる第１工具搬送機構と、
前記搬送待機位置及び前記搬送待機位置に対して水平方向にずれた位置であって前記主軸に工具を受け渡しする工具交換位置に工具を移動させる第２工具搬送機構と、を備え、
前記第２工具搬送機構は、前記加工機内に形成された搬送室を経由して工具を前記搬送待機位置と前記工具交換位置との間で搬送するように構成される。

【0008】

上記の工具搬送装置では、工具を収容する工具ストッカが、加工機とは別に、すなわち加工機外に設けられる。加工機外に設けられた工具ストッカでは、加工機内に設けられる工具ストッカと比べて、工具を収容するスペースを広くとりやすい。そのため、加工機外に設けられた工具ストッカは、様々な大きさ、形状の工具をより多く収容することができる。特に、この構成は、工具が加工機内の工具マガジンに収容できないロングツールである場合に有効である。また、上記の工具搬送装置では、第１工具搬送機構が、工具ストッカに収容された種々の工具を第２工具搬送機構に受け渡しする。第２工具搬送機構は、加工機の主軸に工具を受け渡しする。すなわち、加工機の主軸に工具を受け渡す搬送機構が、第２工具搬送機構という１つの搬送機構に集約される。そのため、加工機の主軸に工具を受け渡すために、複数の工具それぞれに工具搬送機構を設ける必要がない。したがって、上記の工具搬送装置によれば、収容可能なロングツールの本数を増やすとともに簡素な構造でロングツールを搬送することができる。

【0009】

（２）上記（１）の工具搬送装置において、
前記工具ストッカは、
前記複数の工具を、その長手方向に直交する方向に並べて収容してもよい。

【0010】

（３）上記（１）の工具搬送装置において、
前記工具ストッカは、
前記複数の工具を、それぞれの長手方向が前記加工機の左右方向に平行となるように前記加工機の前後方向に並べて収容してもよい。

【0011】

（４）上記（１）の工具搬送装置において、
前記第１工具搬送機構は、
前記複数のストック位置及び前記複数のストック位置それぞれから前記工具ストッカに収容される工具が並ぶ方向にずれた前記搬送待機位置に工具を移動させてもよい。

【0012】

（５）上記（１）の工具搬送装置において、
前記第１工具搬送機構は、
前記複数のストック位置及び前記複数のストック位置それぞれから前記加工機の前後方向にずれた前記搬送待機位置に工具を移動させてもよい。

【0013】

上記（２）～（５）の工具搬送装置によれば、複数の工具がその長手方向に並べられる構成と比べて、工具ストッカ内の収容スペースを効率的に利用できる。

【0014】

（６）上記（１）の工具搬送装置において、
前記第２工具搬送機構は、
前記搬送待機位置及び前記搬送待機位置から前記工具ストッカに収容される工具の長手方向にずれた前記工具交換位置に工具を移動させてもよい。

【0015】

（７）上記（１）の工具搬送装置において、
前記第２工具搬送機構は、
前記搬送待機位置及び前記搬送待機位置から前記加工機の左右方向にずれた前記工具交換位置に工具を移動させてもよい。

【0016】

一般に、加工機では、加工室の後ろ（背面側）には主軸を作動させる機器等が配置され、加工室の前（正面側）にはワークを出し入れするドアが設けられる。また、加工室の下は工場等の床に近い。加工室の上は空間がある場合があるが、加工室の上から工具を入れると、工具搬送装置が上下方向に大型化する。これに対し、上記（６）及び（７）の工具搬送装置では、加工機の左右方向のスペースを利用し、工具を工具ストッカから加工機に搬送する。つまり、上記の工具搬送装置は、専用の加工機だけでなく、汎用の加工機に対しても適用されやすい。

【0017】

（８）上記（１）の工具搬送装置において、
前記第１工具搬送機構が工具を移動させる方向は、前記第２工具搬送機構が工具を移動させる方向と交差してもよい。

【0018】

第１工具搬送機構が工具を移動させる方向と第２工具搬送機構が工具を移動させる方向とが同じ場合、その方向に工具搬送装置は大型化しやすい。これに対し、上記（８）の工具搬送装置では、第１工具搬送機構が工具を移動させる方向と第２工具搬送機構が工具を移動させる方向とが異なる。そのため、この工具搬送装置によれば、工具搬送装置の大型化が抑制される。好ましくは、上面視で、第１工具搬送機構が工具を移動させる方向は、第２工具搬送機構が工具を移動させる方向と交差する。より好ましくは、上面視で、第１工具搬送機構が工具を移動させる方向は、第２工具搬送機構が工具を移動させる方向と直交する。

【0019】

（９）上記（１）の工具搬送装置において、
前記第１工具搬送機構及び前記第２工具搬送機構は、前記加工機の天井よりも低い位置に設けられてもよい。

【0020】

例えば、工具を加工機内の搬送室に上から入れる場合を考える。この場合、工具搬送装置は、工具ストッカに収容された工具を加工機の天井よりも高い位置に移動させる必要がある。このような搬送方法の一例として、ガントリーローダを用いた工具の搬送がある。この場合、ガイドレールを加工機の上に設ける必要があり、工具搬送装置が上下方向に大型化しやすい。これに対し、上記（９）の工具搬送装置では、工具を搬送する第１、第２工具搬送機構は、加工機の天井よりも低い位置に設けられる。したがって、この工具搬送装置によれば、工具搬送装置の上下方向の大型化を抑制できる。

【0021】

（１０）上記（１）の工具搬送装置において、
前記工具搬送装置は更に、
前記複数の工具それぞれが載置される複数の基台と、
前記複数の基台それぞれと前記第１工具搬送機構とを着脱可能に接続するロック機構と、を備えていてもよい。

【0022】

上記（１０）の工具搬送装置では、第１工具搬送機構は工具を直接把持しない。第１工具搬送機構は、基台を移動させることで工具を移動させる。第１工具搬送機構と基台とは、ロック機構によって着脱可能に接続される。そのため、工具の大きさや形状によらず第１工具搬送機構と第２工具搬送機構で受け渡しされる対象の形状を揃えることができ、各工具搬送機構を簡素化しやすい。

【0023】

（１１）上記（１）の工具搬送装置において、
前記工具搬送装置は更に、
前記複数の工具それぞれが載置される複数の基台を備え、
前記第１工具搬送機構は、
前記基台において工具が載置されている側から前記基台に接続され、前記基台を移動させることで前記工具を移動させてもよい。

【0024】

このようなものであれば、隣り合う基台同士を隣接させて工具ストッカ内に並べることができる。したがって、上記の工具搬送装置によれば、工具ストッカに収容できる工具の本数をより増やすことができる。言い換えると、第１工具搬送機構が基台の両側面部を一対の爪部を有するハンドで挟み込んで搬送する場合、各基台の間に爪部を侵入させるための隙間を形成する必要があり、各基台間に設置間隔が生じるようにストック位置を設定せざるを得ない。これに対しては上記（１１）の工具搬送装置であれば、前記基台の工具載置側と前記第１工具搬送機構との間に接続されるので、そういった隙間を設ける必要がなく、工具ストッカ内のスペースを最大限有効活用できる。

【0025】

（１２）上記（１）の工具搬送装置において、
前記工具搬送装置は更に、
前記複数の工具それぞれが載置される複数の基台を備え、
前記第２工具搬送機構は、
前記基台において工具が載置されている側の反対側から前記基台に接続され、前記基台を移動させることで前記工具を移動させてもよい。

【0026】

上記（１２）の工具搬送装置では、第２工具搬送機構が下から基台に接続される。そのため、第２工具搬送機構としてコンベヤ等の搬送機構を適用できる。第２工具搬送機構は、工具を上下方向に移動させる昇降機構等を備える必要がない。したがって、上記の工具搬送装置によれば、工具搬送装置の上下方向の大型化を抑制できる。

【0027】

（１３）上記（１）の工具搬送装置において、
前記第１工具搬送機構は、
前記ストック位置及び前記搬送待機位置に加えて、前記工具ストッカに工具を出し入れするセット位置に工具を移動させてもよい。

【0028】

例えば、工具ストッカが外部から工具を出し入れする機能を有していない場合、工具ストッカに収容する工具は、最初に加工機の主軸に装着される。その後、工具搬送機構が主軸から工具を受け取った工具を工具ストッカへ搬送する。これに対し、上記（１３）の工具搬送装置では、主軸を経由しなくても工具ストッカに工具を出し入れすることができる。したがって、この工具搬送装置によれば、工具ストッカに工具を収容する作業が容易になる。

【0029】

（１４）上記（１）の工具搬送装置において、
前記加工機は、
前記第１工具搬送機構を固定する第１固定部と、
前記第２工具搬送機構を固定する第２固定部と、を含み、
前記第１固定部及び前記第２固定部によって前記第１工具搬送機構及び前記第２工具搬送機構を前記加工機に固定することで、前記加工機、前記第１工具搬送機構及び前記第２工具搬送機構を前記工具ストッカから分離可能に構成されてもよい。

【0030】

工具交換位置において、第２工具搬送機構と加工機の主軸とで工具を自動で受け渡しするには、加工機に対する第２工具搬送機構の位置が重要となる。仮に、第２工具搬送機構が工具ストッカに固定されるとする。この場合、工具搬送機構を組み立てるとき、加工機に工具交換位置を認識させる位置合わせ作業が必要になる。同様に、仮に第１工具搬送機構が加工機に固定され、第２工具搬送機構が工具ストッカに固定されるとする。この場合、第１工具搬送機構に搬送待機位置を認識させる位置合わせ作業が必要になる。上記（１４）の工具搬送装置では、第１工具搬送機構及び第２工具搬送機構の両方が、加工機に固定される。そのため、例えば加工機に第１工具搬送機構及び第２工具搬送機構が取り付けられた状態で出荷すれば、納入先で工具搬送装置を組み立てる際、上述の位置合わせ作業を行う必要がない。したがって、この工具搬送装置によれば、工具搬送装置の組み立ての作業を容易にすることができる。

【0031】

（１５）上記（１）の工具搬送装置において、
前記工具ストッカは、
前記加工機の側面に隣り合うように設けられ、
前記加工機の高さの中央で前記加工機を上下に二分した場合、側面視で、前記工具ストッカと前記加工機の上部とが重なる面積は、前記工具ストッカと前記加工機の下部とが重なる面積よりも大きくてもよい。

【0032】

（１６）上記（１）の工具搬送装置において、
前記工具ストッカは、
前記複数の工具を収容する工具収容筐体と、
前記工具収容筐体を支持する支持脚と、を含み、
前記支持脚は、
前記工具収容筐体の下に空間を形成するように構成されてもよい。

【0033】

（１７）上記（１６）の工具搬送装置において、
前記加工機は更に、
前記ワークを加工することによる加工屑を搬送する加工屑搬送装置を含み、
前記加工屑搬送装置は、
前記工具収容筐体の下の空間に設けられ、前記加工屑を前記加工機から排出する排出部を含んでいてもよい。

【0034】

一般に、加工機の下部の横には、加工屑搬送装置の排出口、加工屑収容バケット等が設けられることが多い。上記（１５）～（１７）の工具搬送装置では、工具ストッカは加工機の上部に併設される。すなわち、加工屑搬送装置の排出部の上に位置するスペースを利用して工具を収容する。そのため、例えば工具ストッカを前後方向に広げやすい。したがって、この工具搬送装置によれば、工具ストッカに収容できる工具の本数をより増やすことができる。

【0035】

（１８）上記（１）の工具搬送装置において、
前記複数のストック位置は、
前記加工機の前後方向に並んで設けられ、
最も前のストック位置と最も後ろのストック位置との前後方向の距離は、前記加工室の前後方向の距離よりも長くてもよい。

【0036】

（１９）上記（１）の工具搬送装置において、
前記複数のストック位置は、
前記加工機の前後方向に並んで設けられ、
前記搬送待機位置は、
少なくとも１つのストック位置よりも前方に設けられ、且つ、少なくとも１つのストック位置よりも後方に設けられてもよい。

【0037】

第２工具搬送機構によって搬送される工具は加工機の主軸に受け渡しされる。加工機において加工室内の主軸よりも後ろには、主軸を作動させる機器等の種々の機器が配置される。これらの機器を配置する分、加工機は主軸の位置（主軸が最も後ろに下がった位置）よりも後方に突出している。仮に、主軸と第２工具搬送機構とで工具の受け渡しをする搬送待機位置が、全てのストック位置よりも後ろに設けられるとする。この場合、搬送待機位置すなわち第２工具搬送機構よりも前に全ての工具が収容される。これは、加工機において第２工具搬送機構よりも後方に突出している部分の横にはストック位置が設けられないことを意味する。これに対し、上記（１８）及び（１９）の工具搬送装置では、搬送待機位置の前及び後ろに少なくとも１つのストック位置が設けられる。この構成では、加工機において第２工具搬送機構よりも後方に突出している部分の横のスペースも有効活用できる。すなわち、上記の工具搬送装置では、加工機の前後方向の長さを有効に利用して工具ストッカに工具を収容する。したがって、この工具搬送装置によれば、工具ストッカに収容できる工具の本数をより増やしつつ工具搬送装置の大型化を抑制できる。

【0038】

（２０）本発明の加工システムは、上記（１）～（１９）のいずれかの工具搬送装置と、前記加工機とを備える。

【発明の効果】

【0039】

本発明の工具搬送装置によれば、収容可能なロングツールの本数を増やすとともに簡素な構造でロングツールを搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

【0040】

【図1】図１は、本実施形態の加工システムの全体構成を示す斜視図である。

【図2】図２は、本実施形態の加工機の構造を模式的に示す模式図である。

【図3】図３は、本実施形態の工具搬送装置の正面視での断面図である。

【図4】図４は、本実施形態の工具搬送装置の右側面視での断面図である。

【図5】図５は、本実施形態の工具ストッカを加工機から分離させた構成を示す斜視図である。

【図6】図６は、本実施形態の工具ストッカに収容された工具を示す図である。

【図7】図７は、本実施形態の工具搬送装置における第１工具搬送機構を示す斜視図である。

【図8】図８は、本実施形態の工具搬送装置において第１工具搬送機構と基台とを接続するロック機構を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0041】

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0042】

図１は、本実施形態の加工システムの全体構成を示す斜視図である。加工システム１００は、工具搬送装置１と、加工機２と、図示しない制御装置とを含む。加工システム１００では、加工機２で使用する工具が、工具搬送装置１に収容される。工具搬送装置１は、収容している工具を搬送し、加工機２に渡す。工具搬送装置１は、加工機２から渡された工具を搬送し、収容する。以下、各構成について詳述する。

【0043】

＜構成＞
［加工機］
加工機２は、ワークを加工する機械である。加工機２は、旋削機能及びミーリング機能を有する複合加工機である。加工機２は、例えば除去加工だけでなく、付加加工も行える物であっても良いし、後述する工具搬送装置を適用可能な態様のものであれば良い。。

【0044】

加工機２は、開閉可能なドア２９５を含む。ドア２９５は、加工機２の外装の一部を構成する。ドア２９５は、ワークを加工する加工室と加工機２の外部とを開通及び遮断する。ドア２９５は、加工室にワークを搬入、加工室からワークを搬出できるように構成される。ドア２９５は、加工機２の正面に設けられる。以下、加工機２の正面とは、加工機２においてドア２９５が設けられた側の面を言う。加工機２の背面とは、加工機２において正面と反対側の面を言う。また、加工機２において背面から正面に向かう方向を前方向と言い、正面から背面に向かう方向を後方向と言う。加工機２において左方向は正面視で加工機２の左に向かう方向を言い、右方向は正面視で加工機２の右に向かう方向を言う。加工機２において上方向は正面視で加工機２の上（天井）に向かう方向を言い、下方向は正面視で加工機２の下（床）に向かう方向を言う。

【0045】

図２は、本実施形態の加工機の構造を模式的に示す模式図である。加工機２は、ワークを加工する加工室２１と、加工室に設けられる主軸２２とを含む。加工室２１は、ワークを加工するための空間である。加工室２１は、スプラッシュガード等で形成される。主軸２２は、ツールホルダを介して工具を着脱可能に保持する。主軸２２は、図示しない主軸頭に回転可能に保持される。主軸頭は、加工機２のベッド２９の後端部に立設された図示しないコラムに上下方向（Ｘ方向とも言う）及び前後方向（Ｙ方向とも言う）に移動可能に保持される。コラムは、ベッドの後端部の上面に左右方向（Ｚ方向とも言う）に移動可能に支持される。このような構成により、主軸２２は、上下方向、前後方向及び左右方向に移動可能となる。また、主軸２２は、前後方向と平行な回転軸（Ｂ軸とも言う）周りに回転可能に構成される。

【0046】

加工機２は更に、ワーク主軸２３と、補助ワーク主軸２４と、を含む。ワーク主軸２３及び補助ワーク主軸２４は、加工室２１内に設けられる。ワーク主軸２３及び補助ワーク主軸２４は、ベッド２９上に設けられる。ワーク主軸２３及び補助ワーク主軸２４はそれぞれ、ワークの端部を把持するチャックを含む。ワーク主軸２３及び補助ワーク主軸２４は、ワークをその中心軸が左右方向に平行となるように支持する。

【0047】

加工機２は更に、標準工具マガジン２５と、標準工具交換装置２６と、加工屑搬送装置２７と、を含む。標準工具マガジン２５は、主軸２２に装着する複数の工具２５１を収容する。標準工具マガジン２５は、加工機２内に設けられる。標準工具マガジン２５は、加工室２１に隣接して設けられる。標準工具マガジン２５の少なくとも一部は、加工室２１の左に設けられる。標準工具交換装置２６は、マガジン式の自動工具交換装置である。標準工具交換装置２６は、加工機２内に設けられる。標準工具交換装置２６は、標準工具マガジン２５と主軸２２との間で工具の受け渡しを行う。加工屑搬送装置２７は、ワークを加工することによる加工屑を搬送する。加工屑搬送装置２７は、加工室２１で生じた加工屑を加工機２外に搬送する。加工屑搬送装置２７は、加工室２１から左右方向に伸びる。加工屑搬送装置２７の一部は加工機２内に設けられ、残りは加工機２外に設けられる。加工屑搬送装置２７は、加工屑を受け入れる受入部２７１を含む。受入部２７１は、加工室２１の下に設けられる。加工屑搬送装置２７は、加工屑を排出する排出部２７２を含む。排出部２７２は、加工機２の外に設けられる。排出部２７２は、加工機２の右側面の下部から外に突出する。排出部２７２は、例えば排出口２７２１を含む。排出部２７２は、例えば排出口から排出された加工屑を収容するバケット２７２２を含む。

【0048】

加工機２内には、搬送室２８が設けられる。搬送室２８は、工具ストッカ１１に隣接するように設けられる。搬送室２８は、加工機２の外装面（右側面）から加工室２１内に突出するように設けられる。搬送室２８は、加工室２１の天井から加工室２１内に突出するように設けられる。搬送室２８は、加工機２の右上部に設けられる。搬送室２８には、後述する第２工具搬送機構１３によって主軸２２に受け渡しする工具Ｔが搬送される。

【0049】

［工具搬送装置］
図３は、本実施形態の工具搬送装置の正面視での断面図である。この図は、工具搬送装置１を前後方向に垂直な面で切断し、正面から見た図である。工具搬送装置１は、工具ストッカ１１と、第１工具搬送機構１２と、第２工具搬送機構１３とを含む。

【0050】

［工具ストッカ］
工具ストッカ１１は、複数の工具Ｔを載置された状態で並べて収容する。ここで、工具Ｔは、ロングツールと呼ばれる長尺の工具である。工具Ｔは、加工機２の標準工具マガジン２５に収容しきれない大きさを有する。工具Ｔは、例えばその長手方向の長さ寸法が、標準工具マガジン２５において工具が収容される収容部の前後方向又は左右方向の寸法よりも大きいサイズを有する。

【0051】

工具ストッカ１１は、加工機２に併設される。より詳細には、工具ストッカ１１は、加工機２の右に設けられる。ただし、工具ストッカ１１は、加工機２の左に設けられてもよい。工具ストッカ１１は、加工機２と繋がるように設けられる。ただし、工具ストッカ１１は、加工機２と所定の距離を空けて設けられてもよい。所定の距離は特に限定されず、製品の仕様等に応じて適宜設定される。

【0052】

工具ストッカ１１は、支持脚１１１と、工具収容筐体１１２とを含む。支持脚１１１は、工具搬送装置１及び加工機２が設置される施設の床の上に設けられる。支持脚１１１は、工具収容筐体１１２を支持する。支持脚１１１は、工具収容筐体１１２の下に空間を形成するように構成される。このように支持脚１１１で工具収容筐体１１２が上方に支持された状態にして、工具収容筐体１１２の下方に機器収容空間を形成している。この結果、加工機２の右側に配置される加工屑搬送装置２７の排出部２７２などを配置することができる。すなわち、工具搬送装置１を加工機２に対してオプションとして増設したとしても全体としてのフットプリントはそれほど変わらないようできる。また、工具収容筐体１１２が排出部２７２の上方に配置されているので、加工機２の前後方向の幅全体を利用することができる。したがって、内部に収容できる工具Ｔの本数を水平置きでも多くすることが可能となる。支持脚１１１は、例えばフレーム構造を有する。一例として、支持脚１１１は少なくとも４つの支柱で構成される。各支柱は、工具収容筐体１１２の下面の角部を支持する。

【0053】

工具収容筐体１１２は、支持脚１１１の上に設けられる。工具収容筐体１１２は、実質的に直方体形状を有する。工具収容筐体１１２は内部に工具を収容する工具収容室を形成する。工具収容筐体１１２は、正面、背面、上面、下面及び右側面を有し、工具収容筐体１１２の左側面は開口している。

【0054】

工具収容筐体１１２は、加工機２の右上部に併設される。工具収容筐体１１２は、加工機２の右側面に繋がる。工具収容筐体１１２は、加工機２内に形成される搬送室２８に隣接するように設けられる。工具収容筐体１１２は、支持脚１１１の下端（床）から所定の高さ位置に設けられる。工具収容筐体１１２は、加工機２の加工屑搬送装置２７（図２参照）よりも高い位置に設けられる。工具収容筐体１１２の下には、加工機２の加工屑搬送装置２７の排出部２７２の少なくとも一部が設けられる。

【0055】

図４は、本実施形態の工具搬送装置の右側面視での断面図である。この図は、工具搬送装置１を左右方向に垂直な面で切断し、右側から見た図である。工具収容筐体１１２は、複数の工具Ｔを収容できるような前後方向の長さを有する。工具収容筐体１１２の前後方向の長さは、加工室２１の前後方向の長さよりも長い。工具収容筐体１１２の前面１１２１は、加工機２の左右方向の中央よりも前に設けられる。工具収容筐体１１２の前面１１２１は、前後方向において加工機２の正面のドアと実質的に同じ位置に設けられる。工具収容筐体１１２の後面１１２２は、加工機２の左右方向の中央よりも後ろに設けられる。工具収容筐体１１２の後面１１２２は、前後方向において加工室２１の後面よりも後ろに設けられる。ただし、本実施形態で説明する工具収容筐体１１２のサイズは一例である。工具収容筐体１１２のサイズは、収容する工具の種類、本数、大きさ等により適宜変更されてよい。なお、工具収容筐体１１２の前面１１２１には、引き出し１１２３が設けられる。引き出し１１２３は、前後方向に移動可能である。引き出し１１２３は、工具収容筐体１１２の前面１１２１よりも前に引き出すことが可能である。引き出し１１２３は、工具ストッカ１１の外部から入れられる工具Ｔを収容可能である。ここで言う工具ストッカ１１の外部とは、加工システム１００の外部を指す。工具ストッカ１１の外部とは、加工機２を指すものではない。

【0056】

複数の工具Ｔはそれぞれ、その長手方向が左右方向と平行になるように配置される。複数の工具Ｔは、横並びに配置される。複数の工具Ｔは、各工具の長手方向に直交する方向に並べられて収容される。複数の工具Ｔは、前後方向に並べられて収容される。

【0057】

図５は、本実施形態の工具ストッカを加工機から分離させた構成を示す斜視図である。工具ストッカ１１は、加工機２、第１工具搬送機構１２及び第２工具搬送機構１３から分離可能に構成される。

【0058】

［基台］
図６は、本実施形態の工具ストッカに収容された工具を示す図である。図中（Ａ）は右側面視で工具Ｔを見た図である。工具ストッカ１１に工具を収容するために、工具搬送装置１は、複数の基台１４を含む。複数の基台１４は同様の構成であるため、以下では１つの基台について説明する。基台１４は、左右方向を長手方向とする板形状を有する。基台１４は、上面側において工具Ｔを支持するように構成される。基台１４による工具の支持方法は特に限定されない。例えば、図中（Ｂ）に示されるように、基台１４は、工具Ｔを支持する複数の支持器１４１を含む。支持器１４１は基台１４の上面であり、工具の載置面側に少なくとも２つ以上長手方向に沿って並べて設けられる。支持器１４１は例えば概略Ｖブロック状をなし、基台１４に対して着脱可能に構成されている。第１の支持器は、工具の第１端部を支持する。第２の支持器は、工具の第２端部を支持する。例えば工具の重量や長さに応じて支持器１４１の基台１４の上面における長手方向の位置は適宜変更可能に構成される。複数の支持器１４１は、支持する工具に応じて位置、大きさ、形状等を適宜変更できるように構成される。また、本実施形態では基台１４の上面側は後述する第１工具搬送機構１２に接続され、基台１４の下面側は後述する第２工具搬送機構１３に接続される。

【0059】

［第１工具搬送機構］
図７は、本実施形態の工具搬送装置における第１工具搬送機構を示す斜視図である。第１工具搬送機構１２は、工具収容筐体１１２内において工具を加工機２の前後方向に搬送するものである。第１工具搬送機構１２は、加工機２の右上部に設けられる。第１工具搬送機構１２は、少なくとも一部が加工機２から突出するように設けられる。第１工具搬送機構１２は、左右方向において、少なくとも一部が加工機２から突出するように設けられる。第１工具搬送機構１２は、加工機２の天井２９１よりも低い位置に設けられる。第１工具搬送機構１２は、工具Ｔを上下方向及び前後方向に移動させることができる。より詳細には、第１工具搬送機構１２は、前後移動機構１２１と、上下移動機構１２２と、搬送アーム１２３とを含む。

【0060】

前後移動機構１２１は、搬送アーム１２３を前後方向に移動させる。前後移動機構１２１は、例えばスライダである。ただし、前後移動機構１２１は、スライダに限定されない。前後移動機構１２１は、搬送アーム１２３を前後方向に移動可能に構成されればよい。前後移動機構１２１は、案内レール１２１１と、スライド台１２１２と、駆動装置１２１３とを含む。案内レール１２１１は、加工機２の右上部に設けられる。案内レール１２１１は、前後方向に伸びる。前後方向において、案内レール１２１１の両端部はそれぞれ、第１固定部２９３を介して加工機２に固定される。第１固定部２９３は例えば加工機２の各機器やスプラッシュガードなどを支持するフレーム等を利用する、あるいは固定されている。したがって、第１固定部２９３に案内レール１２１１を固定することにより、案内レール１２１１は加工機２の各機器対して位置決めされるように構成されている。また、後述するように第２工具搬送機構１３についても工具ストッカではなく、加工機２側に固定される。このように工具Ｔの搬送に係る各搬送機構については加工機２に固定されるようにしているので、加工機２にオプションとしてロングツール用の工具ストッカ１１を増設する場合でも各機器の位置調整がしやすい。すなわち、工具搬送装置１の機能として静止している部分は工具収容筐体１１２に集約し、可動部分であり、位置合わせが必要なものは加工機２に固定されるようにしている。このため、位置合わせが終了してから工具収容筐体１１２で各搬送機構において加工機２から外部へ露出している部分を覆うだけで工具搬送装置１を組み立てることができる。したがって、オプション機能として増設しやすい。スライド台１２１２は、案内レール１２１１に沿って摺動可能に取り付けられる。スライド台１２１２は、板形状を有する。スライド台１２１２は、案内レールよりも下方に伸びる。スライド台１２１２は、案内レール１２１１に沿って前後方向に移動する。スライド台１２１２は、駆動装置１２１３によって移動する。駆動装置１２１３は、例えばサーボモータである。ただし、駆動装置１２１３は、これに限定されない。駆動装置１２１３は、スライド台１２１２を移動させることができればよい。駆動装置１２１３は、リニアモータ等の各種モータ、油圧装置、空気圧装置、その他のアクチュエータ等でもよい。

【0061】

上下移動機構１２２は、搬送アーム１２３を上下方向に移動させる。上下移動機構１２２は、案内レール１２２１と、昇降装置１２２２とを含む。案内レール１２２１は、前後移動機構１２１のスライド台１２１２に取り付けられる。案内レール１２２１は、上下方向に伸びる。昇降装置１２２２は、前後移動機構１２１のスライド台１２１２に取り付けられる。昇降装置１２２２は、油圧装置である。ただし、昇降装置１２２２は、これに限定されない。昇降装置１２２２は、搬送アーム１２３を上下方向に移動させることができればよい。昇降装置１２２２は、各種モータ、スライダ、空気圧装置、その他のアクチュエータ等でもよい。

【0062】

搬送アーム１２３は、上下移動機構１２２の案内レール１２２１に移動可能に取り付けられる。搬送アーム１２３は、アーム部１２３１と、複数の爪部１２３２とを含む。アーム部１２３１は、左右方向に伸びる。アーム部１２３１の左端部は、案内レール１２２１に移動可能に取り付けられる。アーム部１２３１の上部は、昇降装置１２２２に取り付けられる。複数の爪部１２３２は、アーム部１２３１の下部に設けられる。複数の爪部１２３２は、アーム部１２３１から下方に伸びる。本実施形態では、爪部１２３２は４つ設けられる。２つ爪部１２３２は、アーム部１２３１の先端部（右端部）に、前後方向に所定の間隔を空けて設けられる。残りの２つの爪部１２３２は、アーム部１２３１の先端部から左右方向に所定の距離離れた位置に設けられる。残りの２つの爪部１２３２も、前後方向に所定の間隔を空けて設けられる。前後方向に隣り合う２つの爪部１２３２の間隔は、工具Ｔの直径よりも大きい。複数の爪部１２３２は、工具Ｔに跨るように設けられる。ただし、複数の爪部１２３２は、工具Ｔと接触しない。複数の爪部１２３２は、ロック機構１５を介して基台１４に着脱できるように構成される。複数の爪部１２３２は、ロック機構１５を介して基台１４に差し込まれるように接続される。

【0063】

［ロック機構］
図８は、本実施形態の工具搬送装置において第１工具搬送機構と基台とを接続するロック機構を示す図である。図中（Ａ）を参照して、ロック機構１５は、基台１４と第１工具搬送機構１２（爪部１２３２）とを着脱可能に接続する。ロック機構１５は、例えばキャッチシリンダである。すなわち、ロック機構１５は、第１工具搬送機構１２の爪部１２３２と基台の上面との間に設けられており、凹部１５１と、凸部１５２とを含む。なお、この実施形態では凹部１５１は基台１４の上面側に設けられており、爪部１２３２に凸部１５２が設けられている。

【0064】

凹部１５１は、基台１４に設けられる。凹部１５１は、孔形状を有する。凹部１５１は、基台１４の上面に開口する。凹部１５１は、その内周面に縮径部１５１１を含む。

【0065】

凸部１５２は、爪部１２３２の下端部に設けられる。凸部１５２は、爪部１２３２の下端部から下方に突出する。凸部１５２は、シリンダ１５２１と、圧力装置１５２２と、ピストン１５２３と、弾性部材１５２４と、複数のボール１５２５とを含む。シリンダ１５２１の上端部は、爪部１２３２に固定される。シリンダ１５２１の上端部は、圧力装置１５２２に接続される。圧力装置１５２２は、空気圧装置、電動アクチュエータ等である。シリンダ１５２１の下端部は、凹部１５１に挿入可能に構成される。シリンダ１５２１の下端部には、複数のボール１５２５が設けられる。複数のボール１５２５は、シリンダ１５２１の外周面から突出可能に設けられる。シリンダ１５２１内部には、ピストン１５２３が設けられる。ピストン１５２３は、シリンダ１５２１の軸方向に沿って移動可能に構成される。ピストン１５２３は、シリンダ１５２１内に設けられた弾性部材１５２４と接続される。弾性部材１５２４は、例えばバネである。ピストン１５２３のロッド部分は、一部が縮径するように構成される。

【0066】

図中（Ｂ）を参照して、爪部１２３２と基台１４とを接続する際、すなわちロック機構１５の凸部１５２を凹部１５１に挿入する際、圧力装置１５２２が作動する。圧力装置１５２２は、シリンダ１５２１内のピストン１５２３を下方に押し下げる。その結果、複数のボール１５２５の内側にピストンの縮径している部分が位置するようになる。複数のボール１５２５は内側に移動可能となり、シリンダ１５２１の外周面から内側に引っ込むことが可能となる。これにより、凸部１５２が、凹部１５１に挿入される。凸部１５２が凹部１５１に挿入されると、圧力装置１５２２は非作動状態となり、ピストン１５２３が弾性部材１５２４によって押し上げられる。その結果、図中（Ａ）に示すように複数のボール１５２５が外側に押し出され、シリンダ１５２１の外周面から突出する。複数のボール１５２５の突出した部分は、凹部１５１の縮径部１５１１により上方向への移動が規制される。これにより、第１工具搬送機構１２は、ロック機構１５を介して基台１４を移動させることで工具Ｔを移動させることができる。

【0067】

図４を参照して、第１工具搬送機構１２は、セット位置Ｐ１、ストック位置Ｐ２及び搬送待機位置Ｐ３に工具Ｔを移動させる。第１工具搬送機構１２は、工具Ｔをセット位置Ｐ１とストック位置Ｐ２との間で搬送するように構成される。第１工具搬送機構１２は、工具Ｔをストック位置Ｐ２と搬送待機位置Ｐ３との間で搬送するように構成される。第１工具搬送機構１２は、工具Ｔをセット位置Ｐ１と搬送待機位置Ｐ３との間で搬送するように構成されてもよい。

【0068】

［セット位置］
セット位置Ｐ１は、工具ストッカ１１の外部から工具ストッカ１１内に入れられる工具Ｔが載置される位置である。セット位置Ｐ１は、工具ストッカ１１（工具収容筐体１１２）内に設けられる。セット位置Ｐ１は、ストック位置Ｐ２及び搬送待機位置Ｐ３と前後方向に並ぶように設けられる。より具体的にはセット位置Ｐ１、ストック位置Ｐ２及び搬送待機位置Ｐ３の前後方向の配置間隔は一定に設定されている。各位置に工具Ｔが載置された基台１４がセットされた状態では、基台１４の長辺同士がほぼ隙間なく隣接するようになる。ここで、ほぼ隙間なくとは第１工具搬送機構１２の爪部１２３２の幅寸法よりも小さい隙間しか空いていないことをいう。セット位置Ｐ１は、ストック位置Ｐ２及び搬送待機位置Ｐ３の前方に設けられる。セット位置Ｐ１は、工具ストッカ１１の工具収容筐体１１２内に押し込まれた状態の引き出し１１２３上に設定される。セット位置Ｐ１には基台１４を介して工具Ｔが載置される。より具体的には、作業者は工具収容筐体１１２から引き出し１１２３を前側に引き出した状態とし、引き出し１１２３上に工具Ｔが載置された基台１４をセットする。ここで、引き出し１１２３セット後、作業者は引き出し１１２３を工具収容筐体１１２内へ押し込むことで、基台１４上の工具Ｔはセット位置Ｐ１に配置されるように構成されている。

【0069】

［ストック位置］
ストック位置Ｐ２は、工具ストッカ１１に収容される工具Ｔが載置される位置である。工具ストッカ１１は複数の工具を収容可能であるため、ストック位置Ｐ２は複数設けられる。より具体的には、ストック位置Ｐ２に配置されている工具Ｔは現在行っている加工工程又は次の加工工程では使用されない工具であり、待機中の工具となる。各ストック位置Ｐ２は、工具ストッカ１１（工具収容筐体１１２）内に設けられる。各ストック位置Ｐ２は、前後方向に並べて設けられる。最も前のストック位置Ｐ２と最も後ろのストック位置Ｐ２との前後方向の距離は、加工室２１の前後方向の距離（加工室２１の前面を形成するドアの内面と、加工室２１の背面を形成する壁面との間の距離）よりも長い。各ストック位置Ｐ２には、基台１４を載置可能である。各ストック位置Ｐ２には基台１４を介して工具Ｔが載置される。

【0070】

［搬送待機位置］
搬送待機位置Ｐ３は、主軸２２に着脱される工具Ｔが載置される位置である。すなわち、搬送待機位置Ｐ３は、主軸２２に装着される工具Ｔが載置される位置及び主軸２２から取り外され、工具ストッカ１１に収容される工具Ｔが載置される位置である。本実施形態では、搬送待機位置Ｐ３は、主軸２２から取り外された工具Ｔが第１工具搬送機構１２によりストック位置Ｐ２へ搬送されるまでの間に一時的に載置される位置である。また、搬送待機位置Ｐ３はストック位置Ｐ２にある工具Ｔが主軸２２へ搬送されるまでの間に一時的に載置される位置でもある。主軸２２から取り外された工具Ｔは搬送待機位置Ｐ３まで搬送された後、ストック位置Ｐ２に載置される。搬送待機位置Ｐ３は、工具ストッカ１１（工具収容筐体１１２）内に設けられる。ただし、搬送待機位置Ｐ３は、加工機２に形成された搬送室２８に設けられてもよい。搬送待機位置Ｐ３は、１つ設けられる。搬送待機位置Ｐ３は、各ストック位置Ｐ２から工具ストッカ１１に収容される工具Ｔが並ぶ方向（前後方向）にずれた位置に設けられる。搬送待機位置Ｐ３は、前後方向に並べられる複数のストック位置Ｐ２の途中に設けられる。搬送待機位置Ｐ３は、少なくとも１つのストック位置Ｐ２よりも前方に設けられる。搬送待機位置Ｐ３は、少なくとも１つのストック位置Ｐ２よりも後方に設けられる。搬送待機位置Ｐ３は、前後方向において隣り合う２つのストック位置Ｐ２の間に設けられる。搬送待機位置Ｐ３は、前後方向において、工具収容筐体１１２の中央に設けられる。ただし、搬送待機位置Ｐ３が設けられる位置は特に限定されない。搬送待機位置Ｐ３は、ストック位置Ｐ２と異なる位置であればよい。搬送待機位置Ｐ３は、第２工具搬送機構１３の一部に設けられる。搬送待機位置Ｐ３は、左右方向に伸びる第２工具搬送機構１３の工具ストッカ１１側の端部（右端部）に相当する。

【0071】

［第２工具搬送機構］
図３を参照して、第２工具搬送機構１３は、コンベアである。第２工具搬送機構１３は、搬送台１３１と、左右移動機構１３２とを含む。図５に示されるように第２工具搬送機構１３は第１工具搬送機構１２に対して下方に設けられており、ねじれの位置で搬送方向が９０度交差するように構成されている。この第２工具搬送機構１３は主に工具Ｔを工具ストッカ１１の搬送待機位置Ｐ３と、工具主軸２２と工具交換が行われる工具交換位置Ｐ４との間で搬送する。また、第１工具搬送機構１２が基台１４の上面側と接続されて工具Ｔを搬送するのに対して、第２工具搬送機構１３は基台１４の下面側と接続されて工具Ｔを搬送する。

【0072】

搬送台１３１は、板形状を有する。搬送台１３１は、その上に基台１４を載置できるように構成される。搬送台１３１は、搬送台１３１に載置された基台１４を支持する。搬送台１３１は、搬送台１３１に載置された基台１４を搬送台１３１から取り外せるように構成される。搬送台１３１は、搬送台１３１に対する基台１４の移動を規制する規制機構を含む。規制機構は、例えば位置決めピン等である。搬送台１３１は、左右移動機構１３２に取り付けられる。

【0073】

左右移動機構１３２は、搬送台１３１を左右方向に移動させる。左右移動機構１３２は、左右方向に伸びる。左右移動機構１３２は、図示しない第２固定部を介して加工機２に固定される。第２固定部についても加工機２の各機器を支持するフレームなどに固定されており、第２固定部に対して左右移動機構１３２が固定されることにより、加工機２の各機器に対して位置決めされる。左右移動機構１３２は、伝動装置１３２１と、駆動装置１３２２とを含む。伝動装置１３２１は、左右方向に伸びる。伝動装置１３２１は、搬送台１３１を支持する。伝動装置１３２１は、チェーン、ベルト等である。駆動装置１３２２は、伝動装置１３２１を駆動する。駆動装置１３２２は、例えばサーボモータである。駆動装置１３２２は、サーボモータに限定されず、搬送台１３１を移動させることができればよい。なお、左右移動機構１３２は、このような構成に限定されない。左右移動機構１３２は、搬送台１３１を移動させることができればよい。左右移動機構１３２は、各種アクチュエータ、空気圧装置、油圧装置等でもよい。左右移動機構１３２は搬送台１３１を搬送待機位置Ｐ３側の右側端と工具交換位置Ｐ４側の左側端との間で移動させる。搬送台１３１が右側端に配置された状態においては、搬送台１３１の上部に取り付けられている基台１４上の工具Ｔは搬送待機位置Ｐ３に配置されるとともに、工具ストッカ１１内に載置されている複数の各基台１４の上面はほぼ面一となるように構成されている。

【0074】

このような構成の第２工具搬送機構１３の少なくとも一部は、加工機２内に設けられる。第２工具搬送機構１３の少なくとも一部は、加工機２の右上部に設けられる。第２工具搬送機構１３は、加工機２の搬送室２８から加工室２１に突出しないように設けられる。第２工具搬送機構１３は、一部が加工機２から工具ストッカ１１側に突出するように設けられる。第２工具搬送機構１３は、一部が加工機２の右側面２９２から突出するように設けられる。第２工具搬送機構１３は、加工機２の右側面２９２を貫通するように設けられる。第２工具搬送機構１３は、加工機２の右側面２９２に設けられた開口部を通り、加工機２の右側に突出する。

【0075】

第２工具搬送機構１３は、加工機２の天井２９１よりも低い位置に設けられる。第２工具搬送機構１３の一部は、工具ストッカ１１内に設けられる。第２工具搬送機構１３の右端部は、工具ストッカ１１内に設けられる。第２工具搬送機構１３の左端部は、加工機２内に設けられる。第２工具搬送機構１３の左端部は、加工機２の搬送室２８内に設けられる。第２工具搬送機構１３の左端部は、加工室と搬送室とを区切るシャッタ２８１よりも右側に設けられる。第２工具搬送機構１３は、工具Ｔが工具交換位置Ｐ４に位置するとき、工具Ｔの少なくとも一部が加工室２１内に突出するように構成される。第２工具搬送機構１３は、工具Ｔの先端部（左端部）が加工室２１内に突出するように構成される。この工具Ｔの基端部が主軸２２に装着される。なお、工具交換位置Ｐ４については搬送室２８に設けられていても良いし、工具交換位置Ｐ４に工具Ｔが配置された状態でその基端部は加工室２１内に露出していなくても良い。例えば主軸２２の先端部が搬送室２８内に侵入して工具Ｔの基端部との着脱が行われるようにしても良い。

【0076】

［工具交換位置］
工具交換位置Ｐ４は、工具Ｔが主軸２２に着脱される位置である。工具交換位置Ｐ４は、加工室２１内に設けられる。工具交換位置Ｐ４は、搬送待機位置Ｐ３から工具ストッカ１１に収容される工具Ｔの長手方向（左右方向）にずれた位置に設けられる。すなわち、第２工具搬送機構１３は、搬送待機位置Ｐ３及び搬送待機位置Ｐ３に対して水平方向にずれた位置である工具交換位置Ｐ４に工具Ｔを移動させる。第２工具搬送機構１３は、加工機２内に形成された搬送室２８を経由して工具Ｔを搬送待機位置Ｐ３と工具交換位置Ｐ４との間で搬送するように構成される。言い換えれば、第２工具搬送機構１３は、工具Ｔを搬送待機位置Ｐ３と工具交換位置Ｐ４との間を往復させることができるように構成される。

【0077】

［制御装置］
図示しない制御装置は、第１工具搬送機構１２及び第２工具搬送機構１３の動作を制御する。制御装置は、加工機２の動作を制御してもよい。制御装置は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含むコンピュータで構成される。制御装置は、記録媒体に格納されたコンピュータプログラムを実行することで、加工システム１００の各構成の動作を制御する。

【0078】

＜動作＞
続いて、加工システム１００の動作について説明する。初めに、工具搬送装置１が、工具Ｔをセット位置Ｐ１からストック位置Ｐ２に移動させる場合について説明する。

【0079】

図４を参照して、まずオペレータは、工具ストッカ１１の引き出し１１２３を開け、工具Ｔを引き出しに入れる。オペレータは、工具を入れた引き出し１１２３を閉じる。これにより、工具Ｔはセット位置Ｐ１に配置される。その後、オペレータは、操作盤を操作する。操作盤には、引き出し１１２３に工具が収容された旨が入力される。なお、工具のセット位置Ｐ１への配置は、人の手によって行われてもよいし、機械で行われてもよい。

【0080】

次に、操作盤からの入力に基づき、制御装置は、第１工具搬送機構１２を制御する。第１工具搬送機構１２は、セット位置Ｐ１に載置された工具Ｔをストック位置Ｐ２へ移動させる。より詳細には、第１工具搬送機構１２の搬送アーム１２３は、初期位置で待機している。初期位置は特に限定されない。初期位置は例えば搬送待機位置Ｐ３の上である。次に、搬送アーム１２３は、制御装置からの指示に基づき、前後方向に移動する。搬送アーム１２３は、セット位置Ｐ１の上で停止する。次に、搬送アーム１２３は、降下し、セット位置Ｐ１に配置された基台に接続される。次に、搬送アーム１２３は、工具Ｔを支持している基台を保持したまま上昇し、所定の高さで停止する。次に、搬送アーム１２３は、前後方向及び上下方向に移動し、予め定められたストック位置Ｐ２に基台を載置する。これにより、工具Ｔがセット位置Ｐ１からストック位置Ｐ２に移動される。

【0081】

続いて、工具搬送装置１が、工具ストッカ１１内に収容される工具Ｔを加工機２の主軸に渡す場合、すなわちストック位置Ｐ２から搬送待機位置Ｐ３を経由して工具交換位置Ｐ４に移動させる場合について説明する。

【0082】

まず、オペレータは、工具Ｔを加工機の主軸に取り付ける指示を操作盤に入力する。制御装置は、操作盤からの入力に基づき、第１工具搬送機構１２を制御する。第１工具搬送機構１２は、制御装置からの指示に基づき上下方向及び前後方向に適宜移動する。第１工具搬送機構１２は、ストック位置Ｐ２に載置された工具Ｔを搬送待機位置Ｐ３に移動させる。

【0083】

図３を参照して、工具Ｔが搬送待機位置Ｐ３に載置された後、制御装置は、第２工具搬送機構１３を制御する。第２工具搬送機構１３は、制御装置からの指示に基づき左右方向に移動する。第２工具搬送機構１３は、搬送待機位置Ｐ３に位置する工具Ｔを工具交換位置Ｐ４に移動させる。制御装置は、工具Ｔが工具交換位置Ｐ４に到達する前に、搬送室２８のシャッタ２８１を開ける。

【0084】

次に、制御装置は、加工機２の主軸２２を制御する。主軸２２は、制御装置からの指示に基づき上下方向、左右方向及び前後方向に適宜移動する。また、主軸２２は、制御装置からの指示に基づき前後方向に平行な軸（Ｂ軸）周りに適宜旋回する。主軸２２は、制御装置からの指示に基づき工具交換位置Ｐ４に位置する工具を保持する。

【0085】

このように加工システム１００が動作することで、工具ストッカ１１に収容される工具Ｔが主軸２２に装着される。なお、主軸２２に装着された工具Ｔを取り外し、工具ストッカ１１に収容する場合は、上述と逆の動作が行われる。

【0086】

以上のように、本実施形態の工具搬送装置１では、工具Ｔを収容する工具ストッカ１１が、加工機２外に設けられる。そのため、工具ストッカ１１では、加工機内に設けられる工具ストッカと比べて、様々な大きさ、形状の工具Ｔをより多く収容することができる。また、工具搬送装置１では、加工機２の主軸２２に工具Ｔを受け渡す搬送機構が、第２工具搬送機構１３という１つの搬送機構に集約される。したがって、工具搬送装置１によれば、収容可能な工具Ｔ（ロングツール）の本数を増やすとともに簡素な構造でロングツールを搬送することができる。

【0087】

また、工具搬送装置１では、第１工具搬送機構１２における複数の爪部１２３２が、ロック機構１５によって基台１４に上から差し込まれるように接続される。複数の爪部１２３２は、ロック機構１５によって上に引き抜くように基台１４との接続を解除される。このような構成により、例えば爪部が近接離間する構成のハンドで基台を挟み込む構成と比べて、各基台１４の間に爪部を侵入させるための隙間を最小限/又は実質的になくすことができる。したがって、工具搬送装置１によれば、工具ストッカ１１内のスペースを最大限有効活用できる。

【0088】

更に、工具搬送装置１では、工具Ｔの搬送に係る第１工具搬送機構１２及び第２工具搬送機構１３は、工具ストッカ１１ではなく加工機２に固定される。そのため、加工機２の各機器と第１，第２工具搬送機構１２，１３との位置調整がしやすい。したがって、工具搬送装置１によれば、オプション機能として工具ストッカ１１を増設しやすい。

【0089】

上述した実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。

【0090】

例えば、上述の実施形態では、第１工具搬送機構１２がセット位置Ｐ１に設けられた工具を移動させる場合について説明した。しかしながら、工具搬送装置１においてセット位置Ｐ１は設けられなくてもよい。この場合、加工機２の主軸２２に装着した工具を第２工具搬送機構１３及び第１工具搬送機構１２が工具ストッカ１１に移動させ、ストック位置に載置してもよい。

【0091】

また、上述の実施形態では、搬送待機位置Ｐ３が工具ストッカ１１内に設けられる場合について説明した。しかしながら、搬送待機位置Ｐ３は、加工機２内に形成された搬送室２８内に設けられてもよい。この場合、第１工具搬送機構１２は、工具ストッカ１１内のストック位置Ｐ２に載置された工具を、加工機２の搬送室２８内の搬送待機位置Ｐ３に移動させる。工具交換位置Ｐ４についても同様のことが言える。すなわち、上述の実施形態では、工具交換位置Ｐ４が加工室２１内に設けられる場合について説明した。しかしながら、工具交換位置Ｐ４は搬送室２８内に設けられてもよい。この場合、搬送室２８は、主軸２２の少なくとも一部が搬送室２８に進入可能に構成される。工具Ｔの主軸２２への着脱は、搬送室２８内で行われる。

【0092】

また、上述の実施形態では、ロック機構１５が第１工具搬送機構１２と基台１４とを
接続する場合について説明した。しかしながら、第１工具搬送機構１２と基台１４との接続は、ロック機構１５に限定されない。第１工具搬送機構１２と基台１４との接続は、例えば近接、離間可能な爪部を有するハンドで行われてもよい。また、第１工具搬送機構１２は、直接工具を把持してもよい。

【符号の説明】

【0093】

１００ ：加工システム
１ ：工具搬送装置
２ ：加工機
１１ ：工具ストッカ
１１１ ：支持脚
１１２ ：工具収容筐体
１２ ：第１工具搬送機構
１２１ ：前後移動機構
１２２ ：上下移動機構
１２３ ：搬送アーム
１３ ：第２工具搬送機構
１３１ ：搬送台
１３２ ：左右移動機構
１４ ：基台
１５ ：ロック機構
１５１ ：凹部
１５２ ：凸部
２１ ：加工室
２２ ：主軸
２３ ：補助ワーク主軸
２４ ：補助ワーク主軸
２５ ：標準工具マガジン
２６ ：標準工具交換装置
２７ ：加工屑搬送装置
２８ ：搬送室
２９１ ：加工機の天井
２９２ ：加工機の右側面
２９３ ：固定部
Ｐ１ ：セット位置
Ｐ２ ：ストック位置
Ｐ３ ：搬送待機位置
Ｐ４ ：工具交換位置
Ｔ ：工具（ロングツール）

【要約】

【課題】収容可能なロングツールの本数を増やすとともに簡素な構造でロングツールを搬送すること。
【解決手段】工具搬送装置１は、加工機２に併設され、複数の工具Ｔを載置された状態で並べて収容する工具ストッカ１１と、工具ストッカ１１に収容される工具Ｔそれぞれが載置される複数のストック位置Ｐ２及び主軸２２に着脱される工具Ｔが載置される搬送待機位置Ｐ３に工具を移動させる第１工具搬送機構１２と、搬送待機位置Ｐ３及び搬送待機位置Ｐ３に対して水平方向にずれた位置であって主軸２２に工具を受け渡しする工具交換位置Ｐ４に工具を移動させる第２工具搬送機構１３と、を備える。第２工具搬送機構１３は、加工機内に形成された搬送室２８を経由して工具を搬送待機位置Ｐ３と工具交換位置Ｐ４との間で搬送するように構成される。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】