(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンド(16)に装着した加工装置(18)にナット(46)を介して着脱自在に設けられる加工工具(20)によりワーク(12)を加工する多関節式のマニュピレータ(22)と、
垂直に立設され、前記複数の加工工具(20)を平坦面に縦横に整列状態で取外し可能に保管した保管棚(50)と、
前記加工工具(20)を保持および解放可能な保持具(52)を前記保管棚(50)の平坦面に沿って縦横(Ｘ−Ｙ方向)かつ奥行方向(Ｚ方向)に移動可能に備え、該保持具(52)により保管棚(50)の次に使用する加工工具(20)を交換ステーション(S)に移送すると共に、交換ステーション(S)の使用済みの加工工具(20)を保管棚(50)の元の保管位置に戻すロボット(54)と、
前記交換ステーション(S)に対し前進後退自在に配設され、前記加工装置(18)に加工工具(20)を取付けるための前記ナット(46)の緩めおよび締付けを行なうナットランナー(80)と、
前記交換ステーション(S)に、前記ナットランナー(80)の前面の交換位置およびナットランナー(80)の前面から離間する戻し位置または退避位置に移動可能に配設され、次に使用する加工工具(20)または使用済みの加工工具(20)を解放可能に挟持する一対の把持爪(62,62)からなる２組の把持具(64,66)と、
前記ロボット(54)に交換する加工工具(20)を指定すると共に、該ロボット(54)、前記多関節式のマニュピレータ(22)、２組の把持具(64,66)およびナットランナー(80)を作動制御する制御手段(34)とから構成した
ことを特徴とする加工工具の自動交換装置。
【請求項２】
多角形の角筒状に形成されると共に、支持台(82)に突出固定した枢軸(83)に回転割出し可能に支持され、加工装置(18)にナット(46)を介して着脱自在に装着可能な複数の加工工具(20)を、その多角側壁の外周に配設した工具マガジン(81)と、
前記枢軸(83)に設けられて前記工具マガジン(81)の内部に突出する固定部(88)に配設されて工具マガジン(81)の工具交換位置に対し前進後退自在であり、該工具交換位置に割出された加工工具(20)を前記加工装置(18)に取付けるナット(46)の緩めおよび締付けを行なうナットランナー(80)と、
前記工具マガジン(81)およびナットランナー(80)を作動制御する制御手段(34)とから構成した
ことを特徴とする加工工具の自動交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、保管されている多数の加工工具から必要な工具を選択し、加工装置に取付けられている加工工具と自動で交換し得る加工工具の自動交換装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
例えば、鉄道用のクロッシングレールは、マンガン鋼を鋳造することにより製造されるが、鋳込後の鋳物にはバリや疵（余肉，コブを含む）を生じているので、これを除去する必要がある。これら鋳物（以下「ワーク」という）に生じるバリや鋳込疵の除去は、一般に加工工具としての回転砥石等のグラインダーにより行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記クロッシングレールでは、研削・研磨する部位が多岐にわたり、各部位の形状等に応じてグラインダーの砥石を適切な種類のものと交換する必要がある。また砥石は経時的に消耗して使用に供し得なくなるので、この場合には新しい砥石と交換する必要がある。しかるに、従来は交換作業を人手により行なっているために作業者を疲労させ、かつ時間が掛かり、生産能率が低下することとなっていた。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、加工工具の交換に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、多数の加工工具を正確かつ迅速に自動交換し得る手段を提供することを目的とする。即ち、加工工具を脱着するナットの締付けトルクを機械的に管理することにより、安定した締付けトルクを得られ、安全で確実な自動交換を可能としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明に係る加工工具の自動交換装置は、ハンドに装着した加工装置にナットを介して着脱自在に設けられる加工工具によりワークを加工する多関節式のマニュピレータと、
垂直に立設され、前記複数の加工工具を平坦面に縦横に整列状態で取外し可能に保管した保管棚と、
前記加工工具を保持および解放可能な保持具を前記保管棚の平坦面に沿って縦横(Ｘ−Ｙ方向)かつ奥行方向(Ｚ方向)に移動可能に備え、該保持具により保管棚の次に使用する加工工具を交換ステーションに移送すると共に、交換ステーションの使用済みの加工工具を保管棚の元の保管位置に戻すロボットと、
前記交換ステーションに対し前進後退自在に配設され、前記加工装置に加工工具を取付けるための前記ナットの緩めおよび締付けを行なうナットランナーと、
前記交換ステーションに、前記ナットランナーの前面の交換位置およびナットランナーの前面から離間する戻し位置または退避位置に移動可能に配設され、次に使用する加工工具または使用済みの加工工具を解放可能に挟持する一対の把持爪からなる２組の把持具と、
前記ロボットに交換する加工工具を指定すると共に、該ロボット、前記多関節式のマニュピレータ、２組の把持具およびナットランナーを作動制御する制御手段とから構成したことを特徴とする。
【０００６】
前記目的を達成するため、本願の別の発明に係る加工工具の自動交換装置は、多角形の角筒状に形成されると共に、支持台に突出固定した枢軸に回転割出し可能に支持され、加工装置にナットを介して着脱自在に装着可能な複数の加工工具を、その多角側壁の外周に配設した工具マガジンと、
前記枢軸に設けられて前記工具マガジンの内部に突出する固定部に配設されて工具マガジンの工具交換位置に対し前進後退自在であり、該工具交換位置に割出された加工工具を前記加工装置に取付けるナットの緩めおよび締付けを行なうナットランナーと、
前記工具マガジンおよびナットランナーを作動制御する制御手段とから構成したことを特徴とする。
【０００７】
【実施例】
次に、本発明に係る加工工具の自動交換装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、実施例ではクロッシングレールを研削・研磨する研削・研磨装置に自動交換装置を配設し、多種類多数の砥石を自動交換する場合につき説明する。
【０００８】
図１は、実施例に係る研削・研磨装置の概略構成を示す平面図であって、該装置１０は、クロッシングレール１２が載置されるワーク台１４と、ハンド１６に装着したグラインダーユニット１８の砥石２０によりクロッシングレール１２を研削・研磨する研削・研磨マニピュレータ２２と、グラインダーユニット１８に取付けられている砥石２０を自動交換する砥石自動交換装置２４とから基本的に構成されている。
【０００９】
【ワーク台および研削・研磨マニピュレータ（ロボット）について】
前記ワーク台１４には、長手方向に所定間隔離間して複数のクランプ装置２８が配設され、ワーク台１４に載置されたクロッシングレール１２を複数個所で短手方向からクランプして固定するよう構成されている。なお、マニピュレータ２２を定位置として、ワーク台１４側を移動可能に構成した場合にも、本発明は適用される。この場合において、砥石自動交換装置２４は、マニピュレータ２２の近傍にあって、かつワーク台１４の移動に支障のない位置にセットされる。もちろん、両者１４，２２を移動可能としてもよい。
【００１０】
前記ワーク台１４に隣接して、該ワーク台１４の長手方向に沿って平行にガイドレール３０，３０が敷設され、このガイドレール３０，３０に台車３２が走行自在に載架されると共に、該台車３２に、複数の自由度を有する多関節式の研削・研磨マニピュレータ２２（ロボットの可動部、以下同じ）が設置される。研削・研磨マニピュレータ２２のハンド１６には、図２に示す如く、クロッシングレール１２の研削・研磨部位に応じた形状や種類の砥石２０を備えたグラインダーユニット１８が着脱自在に装着されるようになっている。そしてこの研削・研磨マニピュレータ２２および台車３２が、コントローラ３４（図８参照）により作動制御されて、砥石２０によるクロッシングレール１２の研削・研磨が行なわれる。なお、前記マニピュレータ２２とコントローラ３４とによって、所謂ロボットとなる。
【００１１】
前記砥石２０が消耗（摩耗）して使用に供し得なくなったことを図示しない消耗量検知装置で検出した場合や、クロッシングレール１２の研削・研磨部位に応じた異なる種類の砥石２０と交換する場合は、前記台車３２および研削・研磨マニピュレータ２２が作動制御されて、グラインダーユニット１８を砥石自動交換装置２４の交換ステーションＳに移動して待機するよう設定されている。
【００１２】
【グラインダーユニットについて】
前記グラインダーユニット１８は、ユニット本体３６の上部に、前記研削・研磨マニピュレータ２２のハンド１６に着脱自在に装着される接続具３８を備え、該ユニット１８はハンド１６に装着される（図２参照）。またユニット本体３６に、モータ（図示せず）と軸受筒４２とが一体的に揺動可能に支持されると共に、該軸受筒４２に回転軸４４が回転自在に挿通されている。回転軸４４の一端には雄ねじ部４４ａが形成され、砥石２０の中心通孔２０ａに挿通した雄ねじ部４４ａにナット４６を締付けることにより、該砥石２０が回転軸４４に一体回転可能に固定される。また、回転軸４４の他端はプーリとベルトからなる伝達機構４８を介してモータに接続されており、該モータを駆動することによって回転軸４４と一体的に砥石２０が回転するようになっている。
【００１３】
【砥石自動交換装置について】
前記ガイドレール３０，３０を挟んでワーク台１４と反対側に、前記研削・研磨マニピュレータ２２に装着されているグラインダーユニット１８の砥石２０を自動交換する装置２４が配置されている。この砥石自動交換装置２４は、図３〜図５に示す如く、垂直に立設した保管棚５０の前側垂直面に、多種類（平砥石，円筒形砥石，砲弾形砥石等）の多数の砥石２０，２０’を縦横に整列状態で取出し自在に保管するようになっている。また保管棚５０の前方には、砥石２０を保持および解放可能な保持具５２を保管棚５０の垂直面に平行な縦横（Ｘ−Ｙ方向）に移動可能なＸ−Ｙロボット５４が配設される。すなわち、保管棚５０の前方に、該保管棚５０と平行に延在するＸレール５６が水平に配置され、このＸレール５６に、保管棚５０と平行に延在する垂直なＹレール５８が横方向（Ｘ方向）に移動自在に配設されている。更に、Ｙレール５８には、砥石２０を保持および解放可能な奥行方向（Ｚ方向）に進退可能なエアシリンダからなる保持具５２が縦方向（Ｙ方向）に移動可能に配設されている。そしてＸ−Ｙロボット５４は、前記コントローラ３４からの指令により保管棚５０に保管されている次に使用される砥石２０を所定の保管位置から取出すと共に、前記グラインダーユニット１８から取外された使用後の砥石２０を元の保管位置に戻すべく機能する。なおＹレール５８および保持具５２の移動手段としては、エアシリンダ等のアクチュエータやモータによりボールねじを回転させる機構や、モータにより歯付きベルトを走行させる機構等が採用される。
【００１４】
前記保管棚５０とＸ−Ｙロボット５４との間でかつ該保管棚５０の側方に設けられた砥石２０の交換ステーションＳには、次に使用される新砥石２０および使用後の旧砥石２０を把持する砥石把持装置６０が配設されている。この砥石把持装置６０は、相互に近接・離間可能な一対の把持爪６２，６２からなる第１把持具６４と、同じく相互に近接・離間可能な一対の把持爪６２，６２からなる第２把持具６６とを図４に示すように並列に備え、各把持具６４，６６により新旧の砥石２０を解放可能に把持するよう構成される。各把持具６４，６６を構成する各把持爪６２は、図６に示す如く、夫々エアシリンダ７２によって接離するようスライド可能に構成されると共に、これら把持具６４，６６と各エアシリンダ７２を含む移動台６８自体は、ガイド７６とエアシリンダ（図示せず）とによって左右にスライドされる（図１３〜図１５参照）。また把持爪６２，６２の対向部は、図に示すように砥石２０のボス部２０ｂを両側から確実に把持可能な弧状に形成されている。なお、移動台６８は、第１把持具６４を、後述するナットランナー８０の前面の砥石交換位置（図１３）と、保管棚５０から離間する外方の退避位置（図１４）および保管棚５０の前側の戻し位置（図１５）に待機されるようになっている。
【００１５】
前記保管棚５０の側部における砥石交換位置には、図７に示すナットランナー８０が配設され、該ランナー８０により前記グラインダーユニット１８の回転軸４４に砥石２０を取付けているナット４６を緩めたり締付けるよう構成されている。すなわち、前記砥石把持装置６０の第１把持具６４を砥石交換位置に臨ませ、該把持具６４によりグラインダーユニット１８の砥石２０を把持し、別途回転軸４４を回り止めした状態で、ナットランナー８０によりナット４６を緩め回転軸４４から取外し、グラインダーユニット１８をナットランナー８０から後退させて取外すことにより、当該の砥石２０をユニット１８から取外すことができる。また新砥石２０を把持している第２把持具６６を砥石交換位置に臨ませ、該砥石２０の中心通孔２０ａにユニット１８の回転軸４４を挿通し、別途回り止めした状態でナット４６を締付けることにより、ユニット１８に新砥石２０を取付けることができる。そして旧砥石２０を把持している第１把持具６４を退避位置から戻し位置に移動させて、該把持具６４から旧砥石２０を前記Ｘ−Ｙロボット５４が受け取って保管棚５０内の元の保管位置に戻すよう構成される。なお、保管棚５０は垂直に限られず、水平にも、斜めにでも任意の姿勢に設置可能である。
【００１６】
【制御手段について】
図８は、研削・研磨装置１０の制御ブロック図であって、制御手段としてのコントローラ３４は、コンピュータ３４ａを内蔵し、このコンピュータ３４ａには、予め設定された手順でクロッシングレール１２の各部位を研削・研磨させるプログラムを記憶するプログラム記憶手段が包含されている。そしてコンピュータ３４ａでは、該プログラムに応じて研削・研磨マニピュレータ２２に装着されるグラインダーユニット１８における砥石２０の取替えを指示する。前記コンピュータ３４ａは、図示しない消耗量検知装置で検出した砥石２０の消耗量で、研削切込量を補正したり、予め設定されている交換を必要とする消耗量と比較して砥石２０の交換が必要か否かを判定する手段としても機能する。
【００１７】
【実施例の作用】
次に、この構成に係る砥石自動交換装置の作用につき説明する。前記研削・研磨マニピュレータ２２に装着されているグラインダーユニット１８によりワーク台１４に載置されているクロッシングレール１２が、予め設定されている作業手順に基づき研削・研磨される。グラインダーユニット１８に取付けられている砥石２０が消耗して使用に供し得なくなった場合や、現在取付けられている種類の砥石２０ではクロッシングレール１２の次の研削・研磨位置の研削・研磨ができない場合は、前記保管棚５０に保管されている新たな同種の砥石２０または異なる種類の砥石２０との交換を行なう。
【００１８】
すなわち、前記砥石自動交換装置２８では、図９（ａ），（ｂ）に示す如く、第１把持具６４が砥石交換位置に臨むと共に、第２把持具６６が戻し位置に臨んでいる。このとき各把持爪６２，６２は、図６（ａ）に示すように、相互に離間して砥石２０のボス部２０ｂを把持可能な状態で待機している。またＸ−Ｙロボット５４は、所定の待機位置に臨んでいる。この状態で、前記コントローラ３４から砥石２０の交換指令が出されると、図１０（ａ），（ｂ）に示す如く、Ｘ−Ｙロボット５４では保持具５２をＸ−Ｙ方向に移動させると共にそのロッド５２ａをＺ方向に伸長させ、次に使用する新砥石２０を保持する。また研削・研磨マニピュレータ２２では、グラインダーユニット１８を交換ステーションＳに移動させると共に、砥石交換位置で待機している第１把持具６４の正面に待機する。
【００１９】
前記新砥石２０を把持した保持具５２は、第２把持具６６が待機している戻し位置まで移動され、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、第２把持具６６における離間している一対の把持爪６２，６２の間に新砥石２５を臨ませる。また研削・研磨マニピュレータ２２のグラインダーユニット１８における旧砥石２０を、第１把持具６４における離間している一対の把持爪６２，６２の間に臨ませる。各把持具６４，６６では、各エアシリンダ７２の付勢により一対の把持爪６２，６２が相互に近接し、図１２（ａ），（ｂ）に示すように各把持具６２，６２に対応の砥石２０のボス部２０ｂが把持される（図６（ｂ）参照）。更に、グラインダーユニット１８の回転軸４４を回り止めした状態で、第１把持具６４に把持されている旧砥石２０のナット４６が、前記ナットランナー８０により緩められて取外される。そして、回転軸４４の回り止めを解除しグラインダーユニット１８をナットランナー８０から後退させることにより、該ユニット１８から旧砥石２０が取外される（図１３（ａ），（ｂ））。なお、回転軸４４の回り止めは、例えば軸本体の一部に設けた非円形部にブレーキが進入する方式がある。また、回転軸４４が電動グラインダーの回転軸自体の場合には、ブレーキ付きモータによって回り止めを行なう。前記Ｘ−Ｙロボット５４の保持具５２は新砥石２０を解放して、第２把持具６６が移動可能な状態となっている。
【００２０】
次に、図１４（ａ），（ｂ）に示すように、第１把持具６４を退避位置に移動させると共に、第２把持具６６を砥石交換位置に待機する。そして、グラインダーユニット１８を再びナットランナー８０に近接することにより、該ユニット１８の回転軸４４を新砥石２０の中心通孔２０ａに挿通する。次いで、回転軸４４を回り止めした状態でナットランナー８０によりナット４６を回転軸４４の雄ねじ部４４ａに締付けることにより、新砥石２０がグラインダーユニット１８に固定される。またナットランナー８０によるナット４６の締付けが完了すると、エアシリンダ７２，７２が元に戻されて一対の把持爪６２，６２が相互に離間する。最後に、回転軸４４の回り止めが解除される。
【００２１】
前記新砥石２０が取付けられたグラインダーユニット１８が砥石交換位置から離間すると、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、前記移動台６８を移動させ、使用済みの旧砥石２０を把持している第１把持具６４を戻し位置に位置決めする。前記Ｘ−Ｙロボット５４の保持具５２が旧砥石２０を保持すると共に、エアシリンダ７２，７２が元に戻されて一対の把持爪６２，６２が相互に離間して旧砥石２０を解放する。そしてこの旧砥石２０は、Ｘ−Ｙロボット５４により元の保管位置に戻される。
【００２２】
このように実施例に係る砥石自動交換装置２４は、グラインダーユニット１８に装着されている砥石２０を、クロッシングレール１２の研削・研磨部位に最適な種類の砥石２０に自動交換し得るので、該レール１２を精度良く研削・研磨することができる。また人為的なミスによる砥石２０の交換ミスを生じないから、研削・研磨ミスを無くすことが可能となる。しかも、砥石２０の交換を短時間で行ない得るので、作業能力を向上させることができるものである。
【００２３】
なお、実施例では新砥石２０を第２把持具６６に把持させる動作と、旧砥石２０を第１把持具６４に把持させる動作とを同一に行なう場合につき説明したが、本願はこれに限られるものではない。例えば、コントローラ３４で設定されている作業手順に従って砥石２０を交換する場合は、グラインダーユニット１８によりクロッシングレール１２の研削・研磨作業を行なっている間に、予め新砥石２０を第２把持具６６に把持させておくことができる。また、予め新砥石２０を把持させた第１把持具６４を退避位置に位置決めすると共に第２把持具６６を砥石交換位置に位置決めしておき、第２把持具６６に旧砥石２０を把持させた後に、第１把持具６４を砥石交換位置に移動してグラインダーユニット１８に新砥石２０を取付けるようにする。この場合は、グラインダーユニット１８に新砥石２０を取付けている間に、戻し位置に臨んでいる第２把持具６６の旧砥石２０をＸ−Ｙロボット５４により元の位置に戻すことができる。前述した実施例では砥石を自動交換する場合につき説明したが、本願はこれに限定されるものではなく、加工工具としては、例えば円盤形状や円筒形状のカッターや丸鋸であってもよい。更に、ナットランナー８０は２以上とし、把持具も３以上とすることもできる。
【００２４】
【別実施例について】
図１６および図１７は、砥石自動交換装置の別実施例を示すものであって、回転割出し可能な工具マガジン８１に多数の砥石２０を配設したものである。すなわち、支持台８２に、垂直な枢軸８３が突出固定されており、この枢軸８３の上部に工具マガジン８１が、軸受け（図示せず）を介して水平回転自在に支持されている。この工具マガジン８１は、基本的に多角形の角筒状に形成されており、その多角側壁における周方向に形成した多数の工具保持部８１ａに砥石２０が夫々放射状に着脱自在に保持されると共に、該マガジン８１の底面下部には大径の平歯車８４が一体回転可能に固定されている。また支持台８２に配設固定したモータ８５の回転軸８６に固着したピニオン８７が、前記平歯車８４と噛合して工具マガジン８１を回転させることにより、所望の砥石２０の割出しを可能としている。なお、モータ８５は、前記コントローラ３４からの指令により、工具マガジン８１に保持されて次に使用される砥石２０を砥石交換位置に割出すよう制御される。
【００２５】
前記枢軸８３には、工具マガジン８１の内部に突出する固定部８８が突設され、該固定部８８にベース８９を介して前記ナットランナー８０が配設されている。このナットランナー８０は、常に定位置に支持されて、前記コントローラ３４からの指令により、前記工具マガジン８１により砥石交換位置に回転割出しされた砥石２０を前記グラインダーユニット１８の回転軸４４に取付けるためのナット４６を、緩めたり締付けるよう構成されている。なお、砥石交換位置には、該位置に臨む砥石２０を回り止めする手段（図示せず）が配設される。
【００２６】
別実施例に係る砥石自動交換装置２４では、前記研削・研磨マニピュレータ２２に装着されているグラインダーユニット１８の砥石２０の交換を行なう場合は、研削・研磨マニピュレータ２２のグラインダーユニット１８における旧砥石２０を、工具マガジン８１における砥石交換位置に臨む空の工具保持部８１ａに装填する。次に、グラインダーユニット１８の回転軸４４を回り止めした状態で、工具保持部８１ａに装填されている旧砥石２０のナット４６を、前記ナットランナー８０により緩めて取外す。そして、グラインダーユニット１８を工具保持部８１ａから離間させることにより、該ユニット１８から旧砥石２０が取外される。
【００２７】
次に、前記ナットランナー８０を旧砥石２０から離間させた後、前記モータ８５を駆動し、所望する旧砥石２０が装填されている工具保持部８１ａを砥石交換位置に回転割出しする。そして、グラインダーユニット１８を再び工具保持部８１ａに近接することにより、該ユニット１８の回転軸４４を新砥石２０の中心通孔２０ａに挿通する。次いで、回転軸４４を回り止めし、ナットランナー８０によりナット４６を回転軸４４の雄ねじ部４４ａに締付けることにより、新砥石２０がグラインダーユニット１８に固定される。
【００２８】
【変形例について】
図１８は、前記別実施例の変形例であって、工具マガジン８１に、上下２段で多数の砥石２０を配設するようにしたものである。すなわち、支持台８２に回転割出し可能に支持される工具マガジン８１は、その多角側壁に、周方向に所要間隔でガイド９０が配設され、各ガイド９０に昇降自在に保持板９１が配設される。この各保持板９１には、上下２段で工具保持部８１ａ，８１ｂが形成され、各保持部８１ａ，８１ｂに砥石２０が夫々着脱自在に保持されるようになっている。なお、保持板９１が下降位置に位置決めされた状態では、その上段の工具保持部８１ａが砥石交換レベルに位置するよう設定される。また砥石交換位置には、該位置に割出された保持板９１を昇降させるエアシリンダ９２が配設され、下降位置に位置決めされている保持板９１を該シリンダ９２により上昇させることで、下段の工具保持部８１ｂを砥石交換レベルに移動させるよう構成してある。
【００２９】
前記支持台８２には、工具マガジン８１の回転に支障を来たさない位置にスタンド９３が立設され、該スタンド９３に配設されたナットランナー８０が、マガジン８１内に臨んでいる。またナットランナー８０は、前記砥石交換レべルに位置して、前記コントローラ３４からの指令により、該レべルで前記ナット４６を緩めたり締付けるよう構成されている。なお、モータ８５やエアシリンダ９２は、前記コントローラ３４からの指令により、工具マガジン８１に保持されて次に使用される砥石２０を砥石交換位置の交換レベルに臨ませるよう制御される。
【００３０】
変形例に係る砥石自動交換装置２４では、前記研削・研磨マニピュレータ２２に装着されているグラインダーユニット１８の砥石２０の交換を行なう場合は、研削・研磨マニピュレータ２２のグラインダーユニット１８における旧砥石２０を、工具マガジン８１における砥石交換位置の交換レベルに臨む空の工具保持部８１ａ（または８１ｂ）に装填する。次に、グラインダーユニット１８の回転軸４４を回り止めした状態で、工具保持部８１ａに装填されている旧砥石２０のナット４６を、前記ナットランナー８０により緩めて取外す。そして、回転軸４４の回り止めを解除し、グラインダーユニット１８を工具保持部８１ａから離間させることにより、該ユニット１８から旧砥石２０が取外される。
【００３１】
次に、前記ナットランナー８０を旧砥石２０から離間させた後、前記モータ８５を駆動し、所望する旧砥石２０が装填されている工具保持部８１ａを砥石交換位置に回転割出しする。そして、グラインダーユニット１８を再び工具保持部８１ａに近接することにより、該ユニット１８の回転軸４４を新砥石２０の中心通孔２０ａに挿通する。次いで、回転軸４４を回り止めした状態でナットランナー８０によりナット４６を回転軸４４の雄ねじ部４４ａに締付けることにより、新砥石２０がグラインダーユニット１８に固定される。
【００３２】
また、前記保持板９１の下段に形成した工具保持部８１ｂに保持されている新砥石２０をグラインダーユニット１８に取付ける場合は、対応する保持板９１をモータ８５を駆動して砥石交換位置に回転割出しした後、前記エアシリンダ９２を付勢して保持板９１をガイド９０に沿って上昇させる。これにより、保持板９１における下段の工具保持部８１ｂが砥石交換レベルに位置決めされる。従って、前述した如くグラインダーユニット１８を工具保持部８１ｂに近接することにより、該ユニット１８の回転軸４４を新砥石２０の中心通孔２０ａに挿通し、回転軸４４を回り止めした後、ナットランナー８０によりナット４６を回転軸４４の雄ねじ部４４ａに締付ければ、新砥石２０がグラインダーユニット１８に固定される。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る加工工具の自動交換装置によれば、一種類のナットランナーのみで、多種類多数の加工工具を選択して加工装置に自動交換することができ、作業者の労力を軽減させ得ると共に、作業時間を短縮して生産能率の向上を図ることができる。また人為的なミスにより適切な加工工具と交換されないという事態も防止することができ、精度の良い加工が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る加工工具の自動交換装置の好適実施例が配設される研削・研磨装置の全体を概略的に示す平面図である。
【図２】実施例に係る研削・研磨マニピュレータを示す側面図である。
【図３】実施例に係る砥石自動交換装置を示す平面図である。
【図４】実施例に係る砥石自動交換装置を示す正面図である。
【図５】実施例に係る砥石自動交換装置を示す側面図である。
【図６】実施例に係る砥石自動交換装置における把持具の作動状態を示す説明図である。
【図７】実施例に係る砥石自動交換装置のナットランナーにより砥石固定用のナットを緩めまたは締付ける状態を示す説明図である。
【図８】実施例に係る研削・研磨装置の制御ブロック図である。
【図９】実施例に係る砥石自動交換装置による砥石交換の動作説明図であって、砥石交換を待機している状態を示す。
【図１０】実施例に係る砥石自動交換装置による砥石交換の動作説明図であって、Ｘ−Ｙロボットに新砥石を保持する状態を示す説明図である。
【図１１】実施例に係る砥石自動交換装置による砥石交換の動作説明図であって、新旧の砥石を対応の把持具で把持可能な位置に位置決めした状態を示す。
【図１２】実施例に係る砥石自動交換装置による砥石交換の動作説明図であって、新旧の砥石を対応の把持具で把持した状態を示す。
【図１３】実施例に係る砥石自動交換装置による砥石交換の動作説明図であって、旧砥石をグラインダーユニットから取外した状態を示す。
【図１４】実施例に係る砥石自動交換装置による砥石交換の動作説明図であって、新砥石をグラインダーユニットに取付ける状態を示す。
【図１５】実施例に係る砥石自動交換装置による砥石交換の動作説明図であって、旧砥石をＸ−Ｙロボットの保持具で保持する状態を示す。
【図１６】別実施例に係る砥石自動交換装置の概略平面図である。
【図１７】別実施例に係る砥石自動交換装置を一部縦断して示す側面図である。
【図１８】別実施例の変形例に係る砥石自動交換装置を一部縦断して示す側面図である。
【符号の説明】
１８  グラインダーユニット            ２０  砥石
３４  コンピュータ                    ４６  ナット
５０  保管棚                          ５２  保持具
５４  Ｘ−Ｙロボット                  ６２  把持爪
６４  第１把持具                      ６６  第２把持具
７８  第２エアシリンダ                ８０  ナットランナー
８１  工具マガジン                    ８２  支持台
Ｓ  交換ステーション
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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