(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械のワーク保持装置よりも第１方向側に配置され、前記工作機械の外部から工具を受け取ることが可能な工具受取装置と、
第２方向を前記第１方向とは反対の方向と定義するとき、前記ワーク保持装置よりも前記第２方向側に配置される工具マガジンと、
平面視で前記ワーク保持装置よりも前記第１方向側に配置された前記工具受取装置と平面視で前記ワーク保持装置よりも前記第２方向側に配置された前記工具マガジンとの間で前記工具を搬送する工具搬送装置と
を具備する
工具保管装置。
【請求項２】
前記工具搬送装置によって工具交換位置に搬送される第１工具と、前記工作機械の加工装置に取り付けられる第２工具とを交換可能な工具交換装置を更に具備する
請求項１に記載の工具保管装置。
【請求項３】
前記工具交換装置は、
第１把持部を有する第１アームと、
第２把持部を有する第２アームと、
前記第１アームおよび前記第２アームを第１軸まわりに旋回させる旋回駆動装置と、
前記第１アームおよび前記第２アームを前記第１軸に沿う方向に直線的に移動させるリニア駆動装置と
を備え、
前記第１アームと前記第２アームとは、Ｖ字状に配置されている
請求項２に記載の工具保管装置。
【請求項４】
前記第１アームが前記第１軸まわりに３６０度仮想的に回転するときに通過する仮想円と干渉する位置に、前記第１アームとともに前記第１軸まわりに回転する部材とは別の部材が配置される
請求項３に記載の工具保管装置。
【請求項５】
前記工具搬送装置および前記工具交換装置を制御する制御装置を更に具備し、
前記制御装置は、
前記工具搬送装置を制御することにより、前記工具受取装置から前記工具マガジンに前記工具を搬送する第１制御モードと、
前記工具搬送装置を制御することにより、前記工具受取装置から前記工具交換位置に前記工具を搬送し、前記工具交換装置を制御することにより、前記工具交換位置にある前記工具を前記加工装置に取り付ける第２制御モードと
を選択的に実行可能である
請求項２乃至４のいずれか一項に記載の工具保管装置。
【請求項６】
前記工具搬送装置は、前記工具受取装置、前記工具マガジン、および、前記工具交換装置の各々に前記工具を移載可能であり、
前記工具搬送装置は、前記工具受取装置、前記工具マガジン、および、前記工具交換装置の各々から前記工具を受け取ることが可能であり、
前記工具受取装置、前記工具マガジン、および、前記工具交換装置の各々は、前記工具の第１部分を把持可能であり、
前記工具搬送装置は、前記工具の前記第１部分とは異なる前記工具の第２部分を保持可能である
請求項２乃至５のいずれか一項に記載の工具保管装置。
【請求項７】
前記工具受取装置は、
前記工具を支持する工具支持具と、
前記工具支持具を、第１位置と第２位置との間で移動させる駆動装置と
を備える
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の工具保管装置。
【請求項８】
前記工具受取装置が、前記工作機械の外部から前記工具を受け取る位置を第１位置と定義するとき、前記工具搬送装置によって規定される搬送経路は、前記第１位置よりも上方に位置する
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の工具保管装置。
【請求項９】
前記ワーク保持装置よりも前記第２方向側に配置される第２工具マガジンと、
前記工具マガジンと前記第２工具マガジンとの間で前記工具を搬送可能な第２の工具搬送装置と
を更に具備する
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の工具保管装置。
【請求項１０】
前記工作機械の内部へのアクセスを許容するアクセス開口を有する筐体を更に具備し、
前記工具受取装置は、前記アクセス開口からアクセス可能な領域に配置される
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の工具保管装置。
【請求項１１】
前記筐体は、前記工具マガジンへの直接的なアクセスを許容する第２アクセス開口を有する
請求項１０に記載の工具保管装置。
【請求項１２】
前記工具を保管可能な補助マガジンと、
前記工具受取装置と前記補助マガジンとの間で、前記工具を移載する工具移載装置と
を更に具備する
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の工具保管装置。
【請求項１３】
ワークを保持するワーク保持装置と、
工具が取り付けられる加工装置と、
前記ワーク保持装置よりも第１方向側に配置され、外部から前記工具を受け取ることが可能な工具受取装置と、
第２方向を前記第１方向とは反対の方向と定義するとき、前記ワーク保持装置よりも前記第２方向側に配置される工具マガジンと、
平面視で前記ワーク保持装置よりも前記第１方向側に配置された前記工具受取装置と、平面視で前記ワーク保持装置よりも前記第２方向側に配置された前記工具マガジンとの間で、前記工具を搬送する工具搬送装置と
を具備する
工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具保管装置、および、工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の工具を保管するマガジンを備えた工作機械が知られている。【０００３】
関連する技術として、特許文献１には、複合加工旋盤が開示されている。特許文献１に記載の複合加工旋盤では、工具マガジン装置を覆うカバーの前面側に工具マガジン装置にアクセスするためのドアが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１５４１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、作業者またはロボットが、工具マガジンへの工具の保管を容易に行うことが可能な工具保管装置、および、工作機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
いくつかの実施形態における工具保管装置は、工作機械のワーク保持装置よりも第１方向側に配置され、前記工作機械の外部から工具を受け取ることが可能な工具受取装置と、第２方向を前記第１方向とは反対の方向と定義するとき、前記ワーク保持装置よりも前記第２方向側に配置される工具マガジンと、前記工具受取装置と前記工具マガジンとの間で前記工具を搬送する工具搬送装置と、を具備する。【０００７】
いくつかの実施形態における工具保管装置は、工作機械の内部へのアクセスを許容するアクセス開口を有する筐体と、前記筐体内、かつ、前記アクセス開口を介してアクセス可能な第１領域に配置され、前記工作機械の外部から工具を受け取ることが可能な工具受取装置と、前記筐体内、かつ、前記第１領域よりも前記アクセス開口から遠い第２領域に配置される工具マガジンと、前記第１領域に配置される前記工具受取装置と、前記第２領域に配置される前記工具マガジンとの間で、前記工具を搬送する工具搬送装置と、を具備する。【０００８】
いくつかの実施形態における工作機械は、ワークを保持するワーク保持装置と、工具が取り付けられる加工装置と、前記ワーク保持装置よりも前面側に配置され、外部から前記工具を受け取ることが可能な工具受取装置と、前記ワーク保持装置よりも後面側に配置される工具マガジンと、前記ワーク保持装置よりも前記前面側に配置された前記工具受取装置と、前記ワーク保持装置よりも前記後面側に配置された前記工具マガジンとの間で、前記工具を搬送する工具搬送装置と、を具備する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、作業者またはロボットが、工具マガジンへの工具の保管を容易に行うことが可能な工具保管装置、および、工作機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１の実施形態における工具保管装置を模式的に示す概略側面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態における工作機械を模式的に示す概略側面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態における工作機械を模式的に示す概略平面図である。
【図４】図４は、第１の実施形態における工作機械の他の一例を模式的に示す概略平面図である。
【図５】図５は、第２の実施形態における工作機械を模式的に示す概略斜視図である。
【図６】図６は、工具受取装置の一例を模式的に示す概略斜視図である。
【図７】図７は、工作機械の一部分を拡大して示す概略斜視図である。
【図８】図８は、工作機械の一部分を拡大して示す概略斜視図である。
【図９】図９は、キャリアの一例を模式的に示す概略斜視図である。
【図１０】図１０は、キャリアの一例を模式的に示す概略斜視図である。
【図１１】図１１は、工具の一例を模式的に示す概略側面図である。
【図１２】図１２は、工作機械の一部分を拡大して示す概略斜視図である。
【図１３】図１３は、工作機械の一部分を拡大して示す概略斜視図である。
【図１４】図１４は、工作機械の他の一例を示す図であって、工作機械の一部分を拡大して示す概略斜視図である。
【図１５】図１５は、工作機械の一部分を拡大して示す概略斜視図である。
【図１６】図１６は、第３の実施形態における工作機械を模式的に示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、いくつかの実施形態における工具保管装置１、および、工作機械１００について説明する。なお、以下の実施形態の説明において、同一の機能を有する部位、部材については同一の符号を付し、同一の符号が付された部位、部材についての繰り返しとなる説明は省略する。
【００１２】
（用語の定義）
本明細書において、工具受取装置１０または工具マガジン２０から加工装置３０に搬送される工具を「第１工具Ｃ１」と記述し、加工装置３０から工具受取装置１０または工具マガジン２０に搬送される工具を「第２工具Ｃ２」と記述する。また、工具マガジン２０、第２工具マガジン２０ｂ、補助マガジン７０等のマガジンに保管可能な工具、あるいは、加工装置３０に取り付け加工な工具を、「工具Ｃ」と記述する。第１工具Ｃ１、および、第２工具Ｃ２は、工具Ｃに包含される。
【００１３】
本明細書において、工作機械は、加工対象物であるワークを加工可能な任意の機械を意味する。工作機械は、複数の異なる種類の加工を実行可能な複合加工機（例えば、複合加工旋盤）であってもよい。工作機械は、例えば、金属を、切断、切削、または、研削可能な機械である。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１乃至図４を参照して、第１の実施形態における工具保管装置１Ａ、および、工作機械１００Ａについて説明する。図１は、第１の実施形態における工具保管装置１Ａを模式的に示す概略側面図である。図２は、第１の実施形態における工作機械１００Ａを模式的に示す概略側面図である。図３は、第１の実施形態における工作機械１００Ａを模式的に示す概略平面図である。図４は、第１の実施形態における工作機械１００Ａの他の一例を模式的に示す概略平面図である。
【００１５】
図１に例示されるように、第１の実施形態における工具保管装置１Ａは、工具受取装置１０（工具レシーバー）と、工具マガジン２０と、工具搬送装置５０とを具備する。工具保管装置１Ａは、工具交換装置６０を備えていてもよい。
【００１６】
図２に例示されるように、第１の実施形態における工作機械１００Ａは、上述の工具保管装置１Ａに加え、ワークを加工する加工装置３０と、ワークを保持するワーク保持装置４０とを具備する。
【００１７】
工具受取装置１０は、工作機械１００Ａの外部から工具Ｃを受け取ることが可能な装置である。作業者またはロボットは、工作機械１００Ａの外部から、工具受取装置１０に工具Ｃを配置することができる。工具受取装置１０に工具Ｃを配置することは、工具受取装置１０に工具Ｃを載置することにより実行されてもよいし、工具受取装置１０の工具支持具１１に工具Ｃを取り付けることにより実行されてもよい。
【００１８】
工具マガジン２０は、工具Ｃを保管することが可能である。工具マガジン２０は、工具Ｃを保持可能な工具ホルダ２１を備える。図１に記載の例では、工具マガジン２０は、複数の工具ホルダ２１を備えている。複数の工具ホルダ２１は、複数の工具Ｃを、それぞれ保持することができる。換言すれば、工具マガジン２０は、複数の工具ホルダ２１を介して、複数の工具Ｃを保管することができる。
【００１９】
図１に記載の例では、工具マガジン２０は、エンドレスチェーン２３を備え、当該エンドレスチェーン２３に複数の工具ホルダ２１が取り付けられている。エンドレスチェーン２３が駆動装置によって回転駆動されることにより、複数の工具ホルダ２１は、循環移動する。
【００２０】
工作機械１００Ａの一部を構成する加工装置３０には、工具Ｃを取り付けることが可能である。加工装置３０は、ワーク保持装置４０に保持されたワークに向けて、工具Ｃを移動させることができる。こうして、ワークが工具Ｃによって加工（例えば、切断加工、切削加工、または、研削加工）される。加工装置３０は、工具Ｃを任意の方向に移動可能であることが好ましい。
【００２１】
工作機械１００Ａの一部を構成するワーク保持装置４０は、加工対象物であるワークを保持することができる。図３に例示されるように、ワーク保持装置４０は、ワークＷを、回転軸ＡＸまわりに回転可能なように支持してもよい。
【００２２】
工具搬送装置５０は、工具Ｃを搬送することが可能な装置である。工具搬送装置５０は、１つの搬送装置によって構成されていてもよく、複数の搬送装置の組み合わせによって構成されていてもよい。
【００２３】
図３に記載の例では、工具受取装置１０が、平面視で、ワーク保持装置４０よりも第１方向ＤＲ１側に配置されている。第１方向ＤＲ１は、例えば、工作機械１００Ａの背面１０１ｂ（工作機械１００Ａの後面）から工作機械の前面１０１ａに向かう方向である。
【００２４】
また、図３に記載の例では、工具マガジン２０が、平面視で、ワーク保持装置４０よりも第２方向ＤＲ２側に配置されている。なお、第２方向ＤＲ２は、第１方向ＤＲ１とは反対の方向である。第２方向ＤＲ２は、例えば、工作機械１００Ａの前面１０１ａから工作機械の背面１０１ｂ（工作機械１００Ａの後面）に向かう方向である。
【００２５】
図３に記載の例では、工具搬送装置５０は、ワーク保持装置４０よりも第１方向ＤＲ１側に配置された工具受取装置１０と、ワーク保持装置４０よりも第２方向ＤＲ２側に配置された工具マガジン２０との間で、工具Ｃを搬送可能である。この場合、工具受取装置１０に工具Ｃを配置することにより、工具受取装置１０が配置される第１領域ＡＲ１とは反対側の第２領域ＡＲ２に配置される工具マガジン２０に工具Ｃを保管することが可能となる。
【００２６】
第１の実施形態における工具保管装置１Ａ（または、工作機械１００Ａ）では、工具マガジン２０が、ワーク保持装置４０よりも第２方向ＤＲ２側に配置されている。このため、工具マガジン２０が、工作機械１００Ａの第１方向ＤＲ１側（例えば、前面側）に突出することがない。また、工具マガジン２０の大きさに応じて、工作機械１００Ａの第１方向ＤＲ１側の形状（例えば、前面側の形状）を設計変更する必要がない。換言すれば、工具マガジン２０の大きさまたは形状によって制約を受けることなく、工作機械１００Ａの第１方向ＤＲ１側の形状（例えば、前面側の形状）を設計することができる。例えば、工作機械１００Ａの前面側の形状をフラットな形状とすることも容易である。工作機械１００Ａの前面側の形状がフラットな形状である場合、様々な機械が並べられた加工ラインにおいて、自動化のためのユニット（例えば、ロボット、自動搬送台車、オートパーツキャッチャ等）を配置する自由度が向上する。
【００２７】
他方、工具マガジン２０が、ワーク保持装置４０よりも第２方向ＤＲ２側に配置される場合、作業者またはロボットは、第１方向ＤＲ１側（例えば、工作機械１００Ａの前面側）から工具マガジン２０にアクセスすることができない。このため、例えば、作業者は、工具マガジン２０に工具Ｃを保管するために（あるいは、工具マガジン２０から工具Ｃを取り出すために）、追加的に移動する必要がある。例えば、作業者は、工作機械１００Ａの前面側から背面側に移動する必要がある。
【００２８】
そこで、第１の実施形態では、工具マガジン２０に対するアクセス性を向上させるために、工具受取装置１０が、第１方向ＤＲ１側の領域に配置されている。この場合、作業者またはロボットは、第１方向ＤＲ１側（例えば、工作機械１００Ａの前面側）から工具受取装置１０に容易にアクセスすることができる。
【００２９】
加えて、第１の実施形態では、第１方向ＤＲ１側の領域と、第２方向ＤＲ２側の領域との間で工具Ｃを搬送する工具搬送装置５０が設けられている。よって、工具受取装置１０に配置された工具Ｃを、工具受取装置１０が配置された領域（すなわち、第１方向ＤＲ１側の領域）とは反対側の領域（すなわち、第２方向ＤＲ２側の領域）に配置された工具マガジン２０に保管することができる。
【００３０】
こうして、工具マガジン２０に対する第１方向ＤＲ１側からの疑似的なアクセス性が確保される。換言すれば、作業者またはロボットは、工具受取装置１０および工具搬送装置５０を介して、第１方向ＤＲ１側から工具マガジン２０にアクセスすることができる。
【００３１】
なお、第１の実施形態において、工具搬送装置５０は、工具受取装置１０が受け取る工具Ｃを、直接的に（換言すれば、加工装置３０によって中継されることなく）、工具マガジン２０に搬送可能であることが好ましい。この場合、加工装置３０によるワークの加工を中断することなく、工作機械１００Ａの外部から供給される工具Ｃを工具マガジン２０に保管することができる。
【００３２】
以上のとおり、第１の実施形態では、工具マガジン２０に対する第１方向ＤＲ１側からのアクセス性が損なわれることなく、工具マガジン２０を第２方向ＤＲ２側の領域に配置することが可能である。
【００３３】
図３に記載の例では、ワーク保持装置４０の直上を通過するように、工具搬送装置５０が配置されている。また、平面視で、工具受取装置１０と、ワーク保持装置４０と、工具マガジン２０とが一直線上に配置されている。代替的に、図４に例示されるように、平面視で、工具受取装置１０と、ワーク保持装置４０と、工具マガジン２０とが一直線上に配置されていなくてもよい。換言すれば、第１の実施形態において、ワーク保持装置４０の横方向における位置（すなわち、第１方向ＤＲ１および鉛直方向と垂直な方向である第３方向ＤＲ３における位置）は、任意である。
【００３４】
上述の例では、ワーク保持装置４０を基準にした工具受取装置１０の配置、および、ワーク保持装置４０を基準にした工具マガジン２０の配置について説明された。続いて、アクセス開口ＡＳを基準にした、工具受取装置１０および工具マガジン２０の配置について説明する。
【００３５】
図３に記載の例では、工具保管装置１Ａ（または、工作機械１００Ａ）は、筐体８０を備え、当該筐体８０には、工作機械１００Ａの内部へのアクセスを許容するアクセス開口ＡＳが配置されている。
【００３６】
筐体８０内には、例えば、工具受取装置１０、工具マガジン２０、加工装置３０、ワーク保持装置４０、および、工具搬送装置５０が配置される。筐体８０内には、工具交換装置６０が配置されてもよい。
【００３７】
工具受取装置１０は、筐体８０内の領域であって、アクセス開口ＡＳを介してアクセス可能な第１領域ＡＲ１に配置される。この場合、作業者またはロボットは、アクセス開口ＡＳを介して、筐体８０内に配置された工具受取装置１０に工具Ｃを配置することができる。
【００３８】
図３に記載の例では、工具受取装置１０は、筐体８０の外部に移動することはできない。代替的に、工具受取装置１０は、アクセス開口ＡＳを介して、筐体８０の外部に移動することが可能であってもよい。換言すれば、筐体８０外に移動した工具受取装置１０に工具Ｃが配置され、その後、工具Ｃが配置された工具受取装置１０が、アクセス開口ＡＳを介して、筐体８０内に移動あるいはアクセスするようにしてもよい。
【００３９】
工具マガジン２０は、筐体８０内の第２領域ＡＲ２に配置される。第２領域ＡＲ２は、第１領域ＡＲ１よりもアクセス開口ＡＳから遠い領域である。
【００４０】
工具マガジン２０が配置される第２領域ＡＲ２は、平面視で、ワーク保持装置４０の回転軸ＡＸよりもアクセス開口ＡＳから遠い領域であってもよい。代替的に、工具マガジン２０が配置される第２領域ＡＲ２は、平面視で、工具交換装置６０よりもアクセス開口ＡＳから遠い領域であってもよい。
【００４１】
工具搬送装置５０は、第１領域ＡＲ１に配置される工具受取装置１０と、第２領域ＡＲ２に配置される工具マガジン２０との間で、工具Ｃを搬送可能である。
【００４２】
図３に記載の例では、作業者またはロボットは、工具受取装置１０に工具Ｃを配置することが可能である。工具受取装置１０に配置された工具Ｃは、工具搬送装置５０によって、第２領域ＡＲ２（アクセス開口ＡＳから遠い第２領域ＡＲ２）に配置される工具マガジン２０に搬送される。
【００４３】
以上のとおり、第１の実施形態では、工具マガジン２０に対するアクセス性が損なわれることなく、工具マガジン２０をアクセス開口ＡＳから遠い第２領域ＡＲ２に配置することが可能である。
【００４４】
続いて、図１乃至図４を参照して、第１の実施形態において採用可能な任意付加的な構成について説明する。
【００４５】
図１および図２に示されるように、工具保管装置１Ａ（または、工作機械１００Ａ）は、工具搬送装置５０によって工具交換位置Ｐｅに搬送される第１工具Ｃ１と、加工装置３０に取り付けられる第２工具Ｃ２とを交換可能な工具交換装置６０を備えていてもよい。
【００４６】
図１および図２に記載の例では、工具保管装置１Ａ（または、工作機械１００Ａ）が工具交換装置６０を備え、かつ、工具搬送装置５０は、工具受取装置１０から受け取った第１工具Ｃ１を、工具交換位置Ｐｅに搬送可能である。このため、作業者またはロボットによって工具受取装置１０に配置された第１工具Ｃ１を、工具搬送装置５０を用いて工具交換位置Ｐｅに搬送することが可能である。また、工具交換位置Ｐｅに搬送された第１工具Ｃ１を、工具交換装置６０を用いて加工装置３０に取り付けることができる。
【００４７】
図１および図２に記載の例では、工具搬送装置５０は、工具受取装置１０から受け取った第１工具Ｃ１を、直接的に（換言すれば、工具マガジン２０によって中継されることなく）、工具交換位置Ｐｅに搬送可能である。この場合、工作機械１００Ａの外部から供給される第１工具Ｃ１を、迅速に、加工装置３０に取り付けることができる。工具交換位置Ｐｅに搬送される第１工具Ｃ１は、工具マガジン２０に保管することが可能な工具であってもよいし、工具マガジン２０に保管することが困難な工具であってもよい。換言すれば、工具マガジン２０に保管することが困難な第１工具Ｃ１を、工具交換位置Ｐｅに搬送し、当該第１工具Ｃ１を加工装置３０に取り付けることも可能である。
【００４８】
図３に示されるように、工具保管装置１Ａ（または、工作機械１００Ａ）は、工具搬送装置５０および工具交換装置６０を制御可能な制御装置９０を備えていてもよい。
【００４９】
制御装置９０は、工具搬送装置５０を制御することにより、工具受取装置１０から工具マガジン２０に工具Ｃを搬送する第１制御モードを実行可能である。第１制御モードでは、加工装置３０を介することなく、工具Ｃを工具マガジン２０に保管することができる。このため、工具Ｃを工具マガジン２０に速やかに保管することができる。
【００５０】
制御装置９０は、工具搬送装置５０を制御することにより、工具受取装置１０から工具交換位置Ｐｅに第１工具Ｃ１を搬送し、工具交換装置６０を制御することにより、工具交換位置Ｐｅにある第１工具Ｃ１を加工装置３０に取り付ける第２制御モードを実行可能である。第２制御モードでは、工具マガジン２０を介することなく、第１工具Ｃ１を加工装置３０に取り付けることができる。このため、第１工具Ｃ１を速やかに加工装置３０に取り付けることができる。
【００５１】
制御装置９０は、上述の第１制御モードと、上述の第２制御モードとを選択的に実行可能であることが好ましい。この場合、工具受取装置１０に配置された工具Ｃを工具マガジン２０に保管することと、工具受取装置１０に配置された第１工具Ｃ１を加工装置３０に取り付けることとを選択的に実行することができる。
【００５２】
図１および図２に示されるように、工具搬送装置５０は、軌道ＯＢに沿って移動可能なキャリア５２を備えていてもよい。また、キャリア５２は、工具Ｃを保持可能な保持具５２１と、保持具５２１を支持するアーム５２３と、アーム５２３を第１進出位置Ｔ１と第１退避位置Ｔ２との間で移動させる第１駆動装置５２５とを備えていてもよい。第１進出位置Ｔ１は、工具マガジン２０（または工具交換装置６０）と保持具５２１との間で工具Ｃを移載可能な位置に対応する。また、第１退避位置Ｔ２は、第１進出位置Ｔ１以外の位置に対応する。
【００５３】
保持具５２１が第１進出位置Ｔ１に移動可能である場合、保持具５２１と工具マガジン２０（または工具交換装置６０）との間で、工具Ｃを円滑に移載することができる。また、保持具５２１が第１退避位置Ｔ２に移動可能である場合、工具搬送装置５０による工具Ｃの搬送中に、工具Ｃが他の装置と干渉することが防止される。
【００５４】
図１および図２に示されるように、工具受取装置１０は、工具Ｃを支持可能な工具支持具１１と、工具支持具１１を第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間で移動させる駆動装置１２とを備えていてもよい。第１位置Ｐ１は、工具支持具１１が工作機械１００Ａの外部から工具Ｃを受け取ることが可能な位置である。第２位置Ｐ２は、工具支持具１１から工具搬送装置５０に工具Ｃを移載することが可能な位置である。図１および図２に記載の例では、第２位置Ｐ２は、第１位置Ｐ１よりも上方に位置する。工具受取装置１０は、工具支持具１１の移動をガイドするガイド部材１３（例えば、鉛直方向に延在するガイド支柱）を有していてもよい。
【００５５】
工具支持具１１が第１位置Ｐ１に移動可能である場合、作業者またはロボットは、第１位置Ｐ１にある工具支持具１１に容易にアクセスすることができる。また、工具支持具１１が第２位置Ｐ２に移動可能である場合、工具搬送装置５０は、第２位置Ｐ２にある工具支持具１１に容易にアクセスすることができる。この場合、工具搬送装置５０によって規定される搬送経路が複雑にならない。
【００５６】
図１および図２に記載の例では、工具受取装置１０が、工作機械１００Ａの外部から工具Ｃを受け取る位置を第１位置Ｐ１と定義するとき、工具搬送装置５０によって規定される搬送経路（例えば、軌道ＯＢ）は、第１位置Ｐ１よりも上方に位置する。換言すれば、図１および図２に記載の例では、工具搬送装置５０が、工作機械１００Ａの上部領域に配置されている。この場合、工作機械１００Ａの上部領域を有効に活用することができ、その結果、工作機械１００Ａのサイズをコンパクトにすることができる。
【００５７】
図３に記載の例では、工具保管装置１Ａ（または工作機械１００Ａ）は、工作機械１００Ａの内部へのアクセスを許容するアクセス開口ＡＳを有する筐体８０を備える。工具受取装置１０は、アクセス開口ＡＳからアクセス可能な領域に配置される。筐体８０には、アクセス開口ＡＳを開閉可能なドア８１が設けられてもよい。
【００５８】
図３に記載の例では、筐体８０は、工具マガジン２０への直接的なアクセスを許容する第２アクセス開口ＡＳ２を有する。工具マガジン２０は、第２アクセス開口ＡＳ２からアクセス可能な領域に配置される。第２アクセス開口ＡＳ２は、例えば、工具マガジン２０よりも第２方向ＤＲ２側に配置される。筐体８０には、第２アクセス開口ＡＳ２を開閉可能なドア８２が設けられてもよい。
【００５９】
工具保管装置１Ａ（または、工作機械１００Ａ）が、アクセス開口ＡＳを備える場合、作業者は、工作機械１００Ａの第１方向ＤＲ１側から、工具Ｃの保管作業を行うことができる。また、工具保管装置１Ａ（または、工作機械１００Ａ）が、第２アクセス開口ＡＳ２を備える場合、作業者は、第２アクセス開口ＡＳ２を介して、直接的に工具マガジン２０にアクセスすることができる。この場合、複数の工具Ｃを迅速に、工具マガジン２０に保管することができる。
【００６０】
図１および図２に示されるように、工具保管装置１Ａ（または、工作機械１００Ａ）は、工具Ｃを保管可能な補助マガジン７０と工具移載装置７２とを備えていてもよい。工具移載装置７２は、工具受取装置１０と補助マガジン７０との間で、工具Ｃを移載する。
【００６１】
補助マガジン７０に工具Ｃを保管する場合、工具搬送装置５０を介さずに、工具Ｃを保管することができる。よって、工具受取装置１０に配置された工具Ｃを、補助マガジン７０に速やかに保管することができる。補助マガジン７０は、複数の工具Ｃを保管可能であることが好ましい。補助マガジン７０には、工具マガジン２０に保管することが可能な工具が保管されてもよいし、工具マガジン２０に保管することが困難な特殊な工具が保管されてもよい。
【００６２】
図３に記載の例では、補助マガジン７０は、工具マガジン２０が配置される第２領域ＡＲ２よりも、アクセス開口ＡＳから近い領域に配置されている。また、図３に記載の例では、補助マガジン７０は、ワーク保持装置４０よりも第１方向ＤＲ１側に配置されている。
【００６３】
（第２の実施形態）
図５乃至図１５を参照して、第２の実施形態における工具保管装置１Ｂ、および、工作機械１００Ｂについて説明する。図５は、第２の実施形態における工作機械１００Ｂを模式的に示す概略斜視図である。図６は、工具受取装置１０の一例を模式的に示す概略斜視図である。図７および図８は、工作機械１００Ｂの一部分を拡大して示す概略斜視図である。図９および図１０は、キャリア５２の一例を模式的に示す概略斜視図である。図１１は、工具Ｃの一例を模式的に示す概略側面図である。図１２および図１３は、工作機械１００Ｂの一部分を拡大して示す概略斜視図である。図１４は、工作機械１００Ｂの他の一例を示す図であって、工作機械１００Ｂの一部分を拡大して示す概略斜視図である。図１５は、工作機械１００Ｂの一部分を拡大して示す概略斜視図である。なお、図５、図７、図８、図１２乃至図１５において、工具保管装置１Ｂ、および、工作機械１００Ｂの構成要素の一部（例えば、筐体）の記載が省略されている。
【００６４】
第２の実施形態では、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。他方、第２の実施形態では、第１の実施形態で説明済みの事項についての繰り返しとなる説明は省略する。したがって、第２の実施形態において、明示的に説明をしなかったとしても、第１の実施形態において説明済みの事項を第２の実施形態に適用できることは言うまでもない。
【００６５】
図５に記載の例では、工具保管装置１Ｂは、工具受取装置１０と、工具マガジン２０と、工具搬送装置５０とを具備する。工具保管装置１Ｂは、工具交換装置６０、制御装置９０、および／または、筐体８０を備えていてもよい。図５に記載の例では、工作機械１００Ｂは、工具保管装置１Ｂに加えて、加工装置３０、および、ワーク保持装置４０を備える。
【００６６】
工具受取装置１０、工具マガジン２０、加工装置３０、ワーク保持装置４０、工具搬送装置５０、工具交換装置６０、制御装置９０、および、筐体８０の概要については、第１の実施形態において説明済みである。よって、これらの構成の概要についての繰り返しとなる説明は省略する。
【００６７】
図５に記載の例では、工具受取装置１０は、ワーク保持装置４０よりも第１方向ＤＲ１側に配置され、工具マガジン２０は、ワーク保持装置４０よりも第２方向ＤＲ２側に配置されている。代替的に、あるいは、付加的に、工具受取装置１０が第１領域ＡＲ１に配置され、工具マガジン２０が、第１領域ＡＲ１と比較してアクセス開口ＡＳから遠い領域である第２領域ＡＲ２に配置されていてもよい。
【００６８】
図５に記載の例では、工具保管装置１Ｂ（または、工作機械１００Ｂ）は、工具受取装置１０と工具マガジン２０との間で、工具Ｃを搬送可能な工具搬送装置５０を備える。よって、第２の実施形態における工具保管装置１Ｂ（または、工作機械１００Ｂ）は、第１の実施形態における工具保管装置１Ａ（または、工作機械１００Ａ）と同様の効果を奏する。
【００６９】
（工具受取装置１０）
図６に記載の例では、工具受取装置１０は、工具Ｃを支持可能な工具支持具１１と、工具支持具１１を移動させる駆動装置１２とを備える。工具受取装置１０は、工具支持具１１の移動をガイドするガイド部材１３を備えていてもよい。
【００７０】
工具支持具１１は、工具Ｃの第１部分Ｃｂ（図１１を参照。）を把持可能な把持部材１１０を備える。把持部材１１０は、第１把持部１１０ａと、第２把持部１１０ｂとを備える。第２把持部１１０ｂは、第１把持部１１０ａに近づく方向に付勢されていることが好ましい。この場合、工具Ｃの第１部分Ｃｂを、第１把持部１１０ａと第２把持部１１０ｂとの間の領域に押し込むことにより、工具Ｃが、自動的に、把持部材１１０によって把持される。
【００７１】
駆動装置１２は、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間で、工具支持具１１を移動させる。第１位置Ｐ１は、工具支持具１１が工作機械１００Ａの外部から工具Ｃを受け取ることが可能な位置である。第２位置Ｐ２は、工具支持具１１から工具搬送装置５０に工具Ｃを移載することが可能な位置である。図６に記載の例では、第２位置Ｐ２は、第１位置Ｐ１よりも上方にある。第２位置Ｐ２は、第１位置Ｐ１の鉛直上方の位置であってもよい。
【００７２】
図５に示されるように、第１位置Ｐ１に位置する工具支持具１１は、筐体８０に設けられたアクセス開口ＡＳ（工作機械１００Ｂの内部にアクセスするためのアクセス開口ＡＳ）を介して視認可能であることが好ましい。アクセス開口ＡＳは、例えば、工作機械１００Ａの前面１０１ａに設けられる。
【００７３】
（工具搬送装置５０）
図７に示されるように、工具搬送装置５０は、工具受取装置１０から工具Ｃを受け取ることができる。また、工具搬送装置５０は、工具受取装置１０と工具マガジン２０との間で、工具Ｃを搬送することができる。工具保管装置１Ｂ（または、工作機械１００Ｂ）が工具交換装置６０を備える場合、工具搬送装置５０は、工具受取装置１０と工具交換装置６０との間で工具Ｃを搬送可能であることが好ましい。また、工具搬送装置５０は、工具マガジン２０と工具交換装置６０との間で工具Ｃを搬送可能であることが好ましい。
【００７４】
工具搬送装置５０は、軌道ＯＢに沿って移動可能なキャリア５２と、軌道ＯＢを規定するガイド部材５４と、キャリア５２をガイド部材５４に沿って移動させるキャリア駆動装置５６とを含む。図７に記載の例では、ガイド部材５４は、例えば、水平方向に沿って延在する。ガイド部材５４は、工作機械１００Ｂの第１面から工作機械１００Ｂの第２面に向かう方向に延在することが好ましい。工作機械１００Ｂの第１面は、アクセス開口ＡＳが配置された面（例えば、工作機械１００Ｂの前面）であり、工作機械１００Ｂの第２面は、工作機械１００Ｂの第１面と対向する面（例えば、工作機械１００Ｂの背面）である。
【００７５】
キャリア５２は、第３位置Ｐ３と第４位置Ｐ４との間で、移動可能である。第３位置Ｐ３は、キャリア５２が工具受取装置１０から工具Ｃを受け取ることが可能な位置である。また、第３位置Ｐ３は、第２位置Ｐ２の近傍にある。第４位置Ｐ４は、キャリア５２が工具マガジン２０に工具Ｃを移載することが可能な位置である。第４位置Ｐ４は、工具マガジン２０の近傍にある。また、第４位置Ｐ４は、第３位置Ｐ３よりも、第２方向ＤＲ２側にある。
【００７６】
図８に例示されるように、キャリア５２は、第３位置Ｐ３（または第４位置Ｐ４）と第５位置Ｐ５との間で、移動可能であることが好ましい。第５位置Ｐ５は、工具交換位置Ｐｅに対応する位置である。換言すれば、キャリア５２を第５位置Ｐ５に移動させることにより、キャリア５２に保持された工具Ｃを、工具交換位置Ｐｅに移動させることができる。第５位置Ｐ５は、第３位置Ｐ３と第４位置Ｐ４との間にある。第３位置Ｐ３と、第４位置Ｐ４と、第５位置Ｐ５とは、一直線上にあることが好ましい。
【００７７】
図９に記載の例では、キャリア５２は、キャリア本体５２０と、工具Ｃを保持可能な保持具５２１と、を有する。保持具５２１は、キャリア本体５２０に対して相対移動可能である。
【００７８】
図９に記載の例では、キャリア５２は、保持具５２１を支持するアーム５２３と、アーム５２３を、ピボット軸ＡＸ２まわりに回転させる第１駆動装置５２５とを備える。ピボット軸ＡＸ２の延在方向は、例えば、キャリア５２の軌道ＯＢ（換言すれば、ガイド部材５４）の延在方向と垂直な方向である。
【００７９】
アーム５２３の第１端部は、キャリア本体５２０に接続され、アーム５２３の第２端部は、保持具５２１に接続されている。第１駆動装置５２５は、アーム５２３をピボット軸ＡＸ２まわりに回転させることにより、アーム５２３（より具体的には、保持具５２１）を第１進出位置Ｔ１（図９の破線を参照。）と第１退避位置Ｔ２（図９の実線を参照。）との間で移動させる。第１進出位置Ｔ１は、例えば、アーム５２３の長手方向とキャリア５２の軌道ＯＢとの間のなす角度が相対的に大きくなる位置である。第１退避位置Ｔ２は、例えば、アーム５２３の長手方向とキャリア５２の軌道ＯＢとの間のなす角度が相対的に小さくなる位置である。第１退避位置Ｔ２は、アーム５２３の長手方向とキャリア５２の軌道ＯＢとが平行となる位置であってもよい。
【００８０】
キャリア５２が第５位置Ｐ５に移動し、かつ、アーム５２３が、第１退避位置Ｔ２から第１進出位置Ｔ１に移動すると、キャリア５２によって保持された工具Ｃは、工具交換位置Ｐｅに移動する（図８を参照。）。
【００８１】
キャリア５２が第４位置Ｐ４に移動し、かつ、アーム５２３が、第１退避位置Ｔ２から第１進出位置Ｔ１に移動すると、キャリア５２によって保持された工具Ｃは、工具マガジン２０の工具ホルダ２１に移載される（図１２の破線を参照。）。
【００８２】
図１０に記載の例では、キャリア５２は、保持具５２１を、第２進出位置Ｔ３（図１０の破線を参照。）と第２退避位置Ｔ４（図１０の実線を参照。）との間で移動させる第２駆動装置５２８を有する。第２駆動装置５２８が、保持具５２１を第２退避位置Ｔ４から第２進出位置Ｔ３に移動させることにより、保持具５２１は工具Ｃを保持することができる。また、第２駆動装置５２８が、保持具５２１を第２進出位置Ｔ３から第２退避位置Ｔ４に移動させることにより、保持具５２１は工具Ｃをリリースすることができる。第２退避位置Ｔ４から第２進出位置Ｔ３に向かう方向は、例えば、キャリアの軌道ＯＢ（換言すれば、ガイド部材５４）の延在方向と垂直な方向である。また、第２退避位置Ｔ４から第２進出位置Ｔ３に向かう方向は、例えば、ピボット軸ＡＸ２と平行な方向である。
【００８３】
（工具Ｃ）
図１１に記載の例では、工具Ｃは、工具本体Ｃａと、工具受取装置１０の工具支持具１１または工具マガジン２０の工具ホルダ２１によって外側から把持される第１部分Ｃｂと、キャリア５２の保持具５２１によって保持される第２部分Ｃｄとを有する。
【００８４】
第１部分Ｃｂは、環状溝Ｃｂ１を含む。工具支持具１１（または工具ホルダ２１）と環状溝Ｃｂ１とが係合することにより、工具Ｃは、工具Ｃの長手方向軸ＡＸ３に沿う方向に移動不能なように、工具支持具１１（または工具ホルダ２１）によって保持される。
【００８５】
第２部分Ｃｄは、保持具５２１によって保持される基端部Ｃｄ１を含む。基端部Ｃｄ１は、工具Ｃの基端面Ｃｅに向かって外径が小さくなるテーパ面を有する。
【００８６】
図１１に記載の例では、工具Ｃが、工具受取装置１０（または工具マガジン２０）によって把持可能な第１部分Ｃｂと、キャリア５２によって保持可能な第２部分Ｃｄとを有する。このため、第１部分Ｃｂを把持可能な工具受取装置１０（または工具マガジン２０）と、第１部分Ｃｂとは異なる第２部分Ｃｄを保持可能なキャリア５２との間で、工具Ｃの移載を円滑に実行することができる。
【００８７】
（工具マガジン２０）
工具マガジン２０は、複数の工具Ｃを保管可能である。図１３に記載の例では、工具マガジン２０は、複数の工具ホルダ２１と、エンドレスチェーン２３と、エンドレスチェーン２３を駆動する駆動装置２４と、を備える。図１３に記載の例では、駆動装置２４が、スプロケット２５を介して、エンドレスチェーン２３を駆動する。こうして、エンドレスチェーン２３に取り付けられた複数の工具ホルダ２１が、循環移動する。
【００８８】
工具ホルダ２１は、工具Ｃの第１部分Ｃｂ（より具体的には、環状溝Ｃｂ１）を把持可能な把持部材２１０を有する。把持部材２１０は、付勢部材によって付勢され、工具ホルダ２１は、当該付勢部材の付勢力を用いて、工具Ｃを保持する。
【００８９】
（工具交換装置６０）
図５に記載の例では、工具交換装置６０は、交換装置本体６１と、交換装置本体６１を直線的に移動可能に支持する支持部材６８と、交換装置本体６１を支持部材６８に対して相対移動させるリニア駆動装置６９とを備える。リニア駆動装置６９は、交換装置本体６１を第４方向ＤＲ４に沿う方向に移動させる。第４方向ＤＲ４は、例えば、鉛直方向に垂直な方向である。また、第４方向ＤＲ４は、例えば、キャリアの軌道ＯＢ（換言すれば、ガイド部材５４）の延在方向と垂直な方向である。
【００９０】
図５に記載の例では、工具交換装置６０が、交換装置本体６１を、第４方向ＤＲ４に沿う方向に直線的に移動させるリニア駆動装置６９を有する。この場合、第４方向ＤＲ４に沿う方向における工具搬送装置５０の位置と、第４方向ＤＲ４に沿う方向における加工装置３０の位置とが異なる場合であっても、工具搬送装置５０に保持された工具Ｃ（第１工具Ｃ１）と、加工装置３０によって保持された工具Ｃ（第２工具Ｃ２）とを、交換することができる。
【００９１】
図１３に記載では、工具交換装置６０（より具体的には、交換装置本体６１）は、第１把持部６２ａを有する第１アーム６３ａと、第２把持部６２ｂを有する第２アーム６３ｂと、第１アーム６３ａおよび第２アーム６３ｂを第１軸ＡＸ１まわりに旋回させる旋回駆動装置６４と、を備える。第１軸ＡＸ１の延在方向は、第４方向ＤＲ４に平行な方向である。
【００９２】
図１３に記載の例では、工具交換装置６０が、第１アーム６３ａおよび第２アーム６３ｂを旋回させる旋回駆動装置６４を有する。この場合、第１アーム６３ａおよび第２アーム６３ｂを旋回させることにより、第１把持部６２ａまたは第２把持部６２ｂを、工具交換位置Ｐｅに移動させることができる。また、交換装置本体６１を第４方向ＤＲ４に移動させた後、第１アーム６３ａおよび第２アーム６３ｂを旋回させることにより、第１把持部６２ａまたは第２把持部６２ｂを、第２の工具交換位置Ｐｆに移動させることができる。第２の工具交換位置Ｐｆは、工具交換装置６０から加工装置３０に工具Ｃを移載可能な位置である。
【００９３】
図１３に記載の例では、第１アーム６３ａと第２アーム６３ｂとが、Ｖ字状に配置されている。この場合、工具搬送装置５０に保持された第１工具Ｃ１と、加工装置３０によって保持された第２工具Ｃ２とを交換するに際して、第１アーム６３ａおよび第２アーム６３ｂの旋回移動量を小さくすることが可能である。第１アーム６３ａおよび第２アーム６３ｂの旋回移動量を小さくすることにより、第１工具Ｃ１と第２工具Ｃ２との交換時間を短縮することができる。
【００９４】
第１アーム６３ａと、第２アーム６３ｂとは、一体的に形成された１つの部品によって構成されていてもよい。代替的に、第１アーム６３ａと、第２アーム６３ｂとは、複数の部品のアセンブリによって構成されていてもよい。
【００９５】
第１把持部６２ａおよび第２把持部６２ｂの各々は、工具Ｃの第１部分Ｃｂ（より具体的には、環状溝Ｃｂ１（図１１を参照。））を把持可能である。第１把持部６２ａおよび第２把持部６２ｂの各々は、工具Ｃが脱落するのを防止するロック部材６２０を備えることが好ましい。ロック部材６２０は、ロック位置とロック解除位置との間を移動可能である。ロック部材６２０の移動は、例えば、エアアクチュエータ等の駆動装置によって実行される。
【００９６】
図１３に記載の例では、第１把持部６２ａの工具受入開口と、第２把持部６２ｂの工具受入開口とが、第１アーム６３ａおよび第２アーム６３ｂの旋回方向にみて、同一方向に配置されている。この場合、第１アーム６３ａを第１軸ＡＸ１まわりに第１回転方向に回転させることにより、第１把持部６２ａは、工具交換位置Ｐｅまたは第２の工具交換位置Ｐｆに配置された工具Ｃを受け取ることができる。また、第２アーム６３ｂを第１軸ＡＸ１まわりに第１回転方向に回転させることにより、第２把持部６２ｂは、工具交換位置Ｐｅまたは第２の工具交換位置Ｐｆに配置された工具Ｃを受け取ることができる。代替的に、第１把持部６２ａの工具受入開口と、第２把持部６２ｂの工具受入開口とが、第１アーム６３ａおよび第２アーム６３ｂの旋回方向にみて、反対方向に配置されていてもよい。この場合、第１把持部６２ａが工具Ｃを受け取る際の第１アーム６３ａの回転方向は、第２把持部６２ｂが工具Ｃを受け取る際の第２アーム６３ｂの回転方向と逆方向になる。
【００９７】
図１４に記載の例では、第１アーム６３ａまたは第２アーム６３ｂが第１軸ＡＸ１まわりに３６０度仮想的に回転するときに通過する仮想円ＨＣと干渉する位置に、第１アーム６３ａとともに第１軸ＡＸ１まわりに回転する部材とは別の部材（例えば、交換装置本体６１を支持する支持部材６８）が配置されている。上述の仮想円ＨＣと干渉する位置に、第１アーム６３ａおよび当該第１アーム６３ａと一体的に第１軸ＡＸ１まわりに回転する部材（例えば、第２アーム６３ｂ）とは別の部材を、敢えて配置することにより、工具交換装置６０のサイズあるいは工作機械１００Ｂのサイズをコンパクトにすることができる。
【００９８】
第１アーム６３ａと第２アーム６３ｂとの間のなす角度が１８０度である場合を想定する。この場合、第１アーム６３ａおよび第２アーム６３ｂが１８０度回転するとき、第１アーム６３ａが通過した領域と、第２アーム６３ｂが通過した領域とによって、１つの円が形成される。第１アーム６３ａと第２アーム６３ｂとの間のなす角度が１８０度未満である場合（換言すれば、第１アーム６３ａと第２アーム６３ｂとがＶ字状に配置される場合）を想定する。この場合、第１アーム６３ａおよび第２アーム６３ｂが１８０度回転するとき、第１アーム６３ａが通過した領域と、第２アーム６３ｂが通過した領域とによって、完全な１つの円は形成されない。よって、第１アーム６３ａと第２アーム６３ｂとがＶ字状に配置される場合、第１アーム６３ａと第２アーム６３ｂとの間のなす角度が１８０度である場合と比較して、上述の仮想円ＨＣと干渉する位置に、第１軸ＡＸ１まわりに回転する部材とは別の部材を配置する際の設計の自由度が大きい。
【００９９】
第１工具Ｃ１と第２工具Ｃ２との交換時間を短縮する観点、あるいは、仮想円ＨＣと干渉する位置に第１軸ＡＸ１まわりに回転する部材とは別の部材を配置する観点から、第１アーム６３ａと第２アーム６３ｂとの間のなす角度は、１８０度未満、１２０度未満、あるいは、９０度未満であることが好ましい。
【０１００】
図１３に記載の例では、工具搬送装置５０は、工具受取装置１０、工具マガジン２０、および、工具交換装置６０の各々に、工具Ｃを移載可能である。また、工具搬送装置５０は、工具受取装置１０、工具マガジン２０、および、工具交換装置６０の各々から工具を受け取ることが可能である。工具搬送装置５０が、少なくとも３つの装置（工具受取装置１０、工具マガジン２０、工具交換装置６０）の各々に、工具Ｃを移載可能であることにより、工具搬送装置の数の増加を抑制しつつ、工作機械１００Ｂの運用の自由度を向上させることができる。例えば、図１３に記載の例では、工具搬送装置５０は、（１）工具受取装置１０から工具マガジン２０に工具Ｃを搬送することが可能であり、（２）工具受取装置１０から工具交換装置６０に工具Ｃを搬送することが可能であり、（３）工具マガジン２０から工具受取装置１０に工具Ｃを搬送することが可能であり、（４）工具マガジン２０から工具交換装置６０に工具Ｃを搬送することが可能であり、（５）工具交換装置６０から工具受取装置１０に工具を搬送することが可能であり、（６）工具交換装置６０から工具マガジン２０に工具Ｃを搬送することが可能である。
【０１０１】
また、図１３に記載の例では、工具受取装置１０、工具マガジン２０、および、工具交換装置６０の各々が、工具Ｃの第１部分Ｃｂ（より具体的には、工具Ｃの環状溝Ｃｂ１）を把持可能である。また、工具搬送装置５０（より具体的には、キャリア５２）が、第１部分Ｃｂとは異なる工具Ｃの第２部分Ｃｄ（より具体的には、工具Ｃのテーパ状の基端部Ｃｄ１）を保持可能である。よって、図１３に記載の例では、工具搬送装置５０と、工具受取装置１０、工具マガジン２０、および、工具交換装置６０の各々との間で、円滑に工具Ｃを移載することができる。
【０１０２】
（加工装置３０）
図５に記載の例では、加工装置３０は、ベース８５に対して相対移動可能なように、ベース８５に支持されている。加工装置３０は、工具を保持する工具保持部材３２（例えば、工具主軸台）を有する。工具保持部材３２は、第１軸ＡＸ１に平行な方向（換言すれば、第４方向ＤＲ４に平行な方向）に移動可能であることが好ましい。この場合、工具保持部材３２（および、工具保持部材３２によって保持される工具Ｃ）を、工具交換装置６０に近づけることができる。また、工具保持部材３２は、第１方向ＤＲ１に平行な方向に移動可能であることが好ましく、鉛直方向に移動可能であることが好ましい。
【０１０３】
また、工具保持部材３２は、第１軸ＡＸ１に垂直な軸ＡＸ４（より具体的には、第１方向ＤＲ１に平行な軸）まわりに回転可能であることが好ましい。この場合、工具保持部材３２を軸ＡＸ４まわりに回転させることにより、工具保持部材３２に保持された工具Ｃの中心軸と、工具交換装置６０の第１軸ＡＸ１とを平行にすることが可能である。
【０１０４】
（ワーク保持装置４０）
図５に記載の例では、ワーク保持装置４０は、ワークを保持するチャック４２（例えば、ワーク主軸）と、チャック４２を回転軸ＡＸまわりに回転可能に支持する支持部材４４（例えば、ワーク主軸台）とを備える。回転軸ＡＸは、例えば、第１方向ＤＲ１と垂直な軸であり、より具体的には、工具交換装置６０の第１軸ＡＸ１と平行な軸である。
【０１０５】
（制御装置９０）
図５に記載の例では、工具保管装置１Ｂ（または、工作機械１００Ｂ）は、工具マガジン２０、および、工具搬送装置５０を制御する制御装置９０を備える。制御装置９０は、工具受取装置１０、および／または、加工装置３０を制御可能であることが好ましい。また、制御装置９０は、工具交換装置６０を制御可能であることが好ましい。
【０１０６】
（第１制御モード）
制御装置９０は、工具搬送装置５０を制御することにより、工具受取装置１０から工具マガジン２０に工具Ｃを搬送する第１制御モードを実行可能である。第1制御モードは、工具受取装置１０に配置された工具Ｃを工具マガジン２０に保管するための制御モードである。
【０１０７】
第１制御モードは、制御装置９０が工具受取装置１０の駆動装置１２を制御することにより、工具Ｃを支持する工具支持具１１を、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に移動させること（図７を参照。）を含んでいてもよい。
【０１０８】
第１制御モードは、制御装置９０が工具搬送装置５０のキャリア駆動装置５６を制御することにより、工具支持具１１から工具Ｃを受け取ったキャリア５２を、第３位置Ｐ３から第４位置Ｐ４に移動させること（図７を参照。）を含んでいてもよい。
【０１０９】
第１制御モードは、制御装置９０が工具搬送装置５０の第１駆動装置５２５を制御することにより、キャリア５２の保持具５２１を、第１退避位置Ｔ２から第１進出位置Ｔ１に移動させること（図１２を参照。）を含んでいてもよい。保持具５２１が第１進出位置Ｔ１に移動されることにより、工具マガジン２０（より具体的には、工具ホルダ２１）は、保持具５２１から工具Ｃを受け取ることができる。
【０１１０】
第１制御モードは、制御装置９０が工具搬送装置５０の第２駆動装置５２８を制御することにより、キャリア５２の保持具５２１を、第２進出位置Ｔ３から第２退避位置Ｔ４に移動させること（図１０を参照。）を含んでいてもよい。保持具５２１が第２退避位置Ｔ４に移動されることにより、保持具５２１は、工具Ｃをリリースすることができる。こうして、工具Ｃが、キャリア５２の保持具５２１から工具マガジン２０の工具ホルダ２１に移載される。
【０１１１】
（第２制御モード）
制御装置９０は、工具搬送装置５０を制御することにより、工具受取装置１０から工具交換位置Ｐｅに工具Ｃ（第１工具Ｃ１）を搬送し、工具交換装置６０を制御することにより、工具交換位置Ｐｅにある工具Ｃ（第１工具Ｃ１）を加工装置３０に取り付ける第２制御モードを実行可能である。第２制御モードは、工具受取装置１０に配置された工具Ｃ（第１工具Ｃ１）を加工装置３０に取り付けるための制御モードである。
【０１１２】
第２制御モードは、制御装置９０が工具受取装置１０の駆動装置１２を制御することにより、工具Ｃ（第１工具Ｃ１）を支持する工具支持具１１を、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に移動させること（図７を参照。）を含んでいてもよい。
【０１１３】
第２制御モードは、制御装置９０が工具搬送装置５０のキャリア駆動装置５６を制御することにより、工具支持具１１から工具Ｃ（第１工具Ｃ１）を受け取ったキャリア５２を、第３位置Ｐ３から第５位置Ｐ５に移動させること（図８を参照。）を含んでいてもよい。
【０１１４】
第２制御モードは、制御装置９０が工具搬送装置５０の第１駆動装置５２５を制御することにより、キャリア５２（第５位置Ｐ５にあるキャリア５２）の保持具５２１を、第１退避位置Ｔ２から第１進出位置Ｔ１に移動させること（図８を参照。）を含んでいてもよい。保持具５２１が第１進出位置Ｔ１に移動されることにより、保持具５２１に保持された工具Ｃ（第１工具Ｃ１）は、工具交換位置Ｐｅに移動する。
【０１１５】
第２制御モードは、制御装置９０が工具交換装置６０の旋回駆動装置６４を制御することにより、工具交換装置６０の第１把持部６２ａまたは第２把持部６２ｂを工具交換位置Ｐｅに移動させること（図１３を参照。）を含んでいてもよい。第１把持部６２ａまたは第２把持部６２ｂが工具交換位置Ｐｅに移動されることにより、第１把持部６２ａまたは第２把持部６２ｂは、保持具５２１から工具Ｃ（第１工具Ｃ１）を受け取ることができる。
【０１１６】
第２制御モードは、制御装置９０が工具搬送装置５０の第２駆動装置５２８を制御することにより、キャリア５２の保持具５２１を、第２進出位置Ｔ３から第２退避位置Ｔ４に移動させること（図１０を参照。）を含んでいてもよい。保持具５２１が第２退避位置Ｔ４に移動されることにより、保持具５２１は、工具Ｃ（第１工具Ｃ１）をリリースすることができる。こうして、工具Ｃ（第１工具Ｃ１）が、キャリア５２の保持具５２１から工具交換装置６０に移載される。
【０１１７】
第２制御モードは、制御装置９０が工具交換装置６０の旋回駆動装置６４を制御することにより、工具Ｃ（第１工具Ｃ１）を受け取った第１把持部６２ａまたは第２把持部６２ｂを工具交換位置Ｐｅに対応する角度位置から、他の角度位置に旋回移動させること（図１３と図１５とを比較して参照。）を含んでいてもよい。また、第２制御モードは、制御装置９０が工具交換装置６０のリニア駆動装置６９を制御することにより、工具交換装置６０の交換装置本体６１を加工装置３０に近づく方向（より具体的には、第４方向ＤＲ４）に移動させること（図１５を参照。）を含んでいてもよい。
【０１１８】
図１３および図１５に記載の例では、第１把持部６２ａまたは第２把持部６２ｂを工具交換位置Ｐｅに対応する角度位置から、他の角度位置に旋回移動させる際の旋回量が小さい。図１５に記載の例では、交換装置本体６１が第４方向ＤＲ４に移動するとき、第１アーム６３ａは保持具５２１の左側を通過し、第２アーム６３ｂは保持具５２１の右側を通過する。
【０１１９】
第２制御モードは、制御装置９０が工具交換装置６０の旋回駆動装置６４を制御することにより、工具交換装置６０の第１把持部６２ａまたは第２把持部６２ｂを第２の工具交換位置Ｐｆに移動させることを含んでいてもよい。こうして、第１把持部６２ａまたは第２把持部６２ｂに把持された工具Ｃ（第１工具Ｃ１）を、加工装置３０に取り付けることができる。なお、図１５に記載の例では、加工装置３０に工具（第２工具Ｃ２）が取り付けられている。この場合、第１把持部６２ａに把持された第１工具Ｃ１が加工装置３０に取り付けられる前に、加工装置３０に保持された第２工具Ｃ２が第２把持部６２ｂによって回収される。
【０１２０】
（第３制御モード）
制御装置９０は、工具搬送装置５０を制御することにより、工具マガジン２０から工具交換位置Ｐｅに工具Ｃ（第１工具Ｃ１）を搬送し、工具交換装置６０を制御することにより、工具交換位置Ｐｅにある工具Ｃ（第１工具Ｃ１）を加工装置３０に取り付ける第３制御モードを実行可能である。第３制御モードは、工具マガジン２０に保管された工具Ｃ（第１工具Ｃ１）を加工装置３０に取り付けるための制御モードである。
【０１２１】
第３制御モードは、制御装置９０が工具搬送装置５０の第１駆動装置５２５を制御することにより、キャリア５２の保持具５２１を、第１退避位置Ｔ２から第１進出位置Ｔ１に移動させることを含んでいてもよい。保持具５２１が第１進出位置Ｔ１に移動されることにより、保持具５２１は、工具マガジン２０（より具体的には、工具ホルダ２１）に保持された工具Ｃ（第１工具Ｃ１）を受け取ることができる。また、第３制御モードは、制御装置９０が工具搬送装置５０の第１駆動装置５２５を制御することにより、キャリア５２の保持具５２１を、第１進出位置Ｔ１から第１退避位置Ｔ２に移動させることを含んでいてもよい。保持具５２１が第１退避位置Ｔ２に移動されることにより、保持具５２１に保持された工具Ｃ（第１工具Ｃ１）が退避位置に持ち上げられる。
【０１２２】
第３制御モードは、制御装置９０が工具搬送装置５０のキャリア駆動装置５６を制御することにより、工具マガジン２０から工具Ｃ（第１工具Ｃ１）を受け取ったキャリア５２を、第４位置Ｐ４から第５位置Ｐ５に移動させること（図８を参照。）を含んでいてもよい。
【０１２３】
第３制御モードは、制御装置９０が工具搬送装置５０の第１駆動装置５２５を制御することにより、キャリア５２（第５位置Ｐ５にあるキャリア５２）の保持具５２１を、第１退避位置Ｔ２から第１進出位置Ｔ１に移動させること（図８を参照。）を含んでいてもよい。保持具５２１が第１進出位置Ｔ１に移動されることにより、保持具５２１に保持された工具Ｃ（第１工具Ｃ１）は、工具交換位置Ｐｅに移動する。保持具５２１が工具交換位置Ｐｅに移動した後の動作については、第３制御モードと第２制御モードとの間で、差異はない。よって、保持具５２１が工具交換位置Ｐｅに移動した後の動作についての繰り返しとなる説明は省略する。
【０１２４】
第２の実施形態において、制御装置９０は、上述の第１制御モード、上述の第２制御モード、上述の第３制御モードを含む複数の制御モードを選択的に実行可能であることが好ましい。制御モードの選択は、タッチパネル等の入力装置９４（図５を参照。）を用いて行われてもよい。換言すれば、工作機械１００Ｂは、上述の第１制御モード、上述の第２制御モード、上述の第３制御モードを含む複数の制御モードの中から実行する制御モードを指定する入力装置９４を備えていてもよい。
【０１２５】
（第３の実施形態）
図１６を参照して、第３の実施形態における工具保管装置１Ｃ、および、工作機械１００Ｃについて説明する。図１６は、第３の実施形態における工作機械１００Ｃを模式的に示す概略斜視図である。なお、図１６において、工作機械１００Ｃの構成要素の一部（例えば、筐体）の記載が省略されている。
【０１２６】
第３の実施形態における工具保管装置１Ｃ（または、工作機械１００Ｃ）は、第２工具マガジン２０ｂと、第２の工具搬送装置２８とを備える点において、第１の実施形態における工具保管装置１Ａ（または、工作機械１００Ａ）および第２の実施形態における工具保管装置１Ｂ（または、工作機械１００Ｂ）とは異なる。その他の点では、第３の実施形態における工具保管装置１Ｃ（または、工作機械１００Ｃ）は、第１の実施形態における工具保管装置１Ａ（または、工作機械１００Ａ）あるいは第２の実施形態における工具保管装置１Ｂ（または、工作機械１００Ｂ）と同様である。
【０１２７】
第３の実施形態では、第２工具マガジン２０ｂ、および、第２の工具搬送装置２８を中心に説明し、第１の実施形態または第２の実施形態で説明済みの事項についての繰り返しとなる説明は省略する。したがって、第３の実施形態において、明示的に説明をしなかったとしても、第１の実施形態または第２の実施形態において説明済みの事項を第３の実施形態に適用できることは言うまでもない。
【０１２８】
図１６に記載の例では、工具保管装置１Ｃ（または、工作機械１００Ｃ）は、工具マガジン２０に加えて、第２工具マガジン２０ｂを備える。工具保管装置１Ｃ（または、工作機械１００Ｃ）は、第３工具マガジンを備えていてもよい。
【０１２９】
図１６に記載の例では、第２工具マガジン２０ｂは、ワーク保持装置４０よりも第２方向ＤＲ２側に配置されている。代替的に、あるいは、付加的に、第２工具マガジン２０ｂは、筐体内の第２領域ＡＲ２に配置されてもよい。第２工具マガジン２０ｂは、複数の工具Ｃを保管可能な装置である。図１６に記載の例では、第２工具マガジン２０ｂは、複数の工具ホルダ２１ｂと、エンドレスチェーン２３ｂと、エンドレスチェーン２３ｂを駆動する駆動装置２４ｂとを備える。図１６に記載の例では、駆動装置２４ｂが、スプロケット２５ｂを介して、エンドレスチェーン２３ｂを駆動する。こうして、エンドレスチェーン２３ｂに取り付けられた複数の工具ホルダ２１ｂが、循環移動する。
【０１３０】
図１６に記載の例では、工具マガジン２０と第２工具マガジン２０ｂとが、工具搬送装置５０によって規定される搬送経路（換言すれば、ガイド部材５４）と垂直な方向に沿って配置されている。より具体的には、工具マガジン２０と第２工具マガジン２０ｂとが、工作機械１００Ｃの背面に沿って配置されている。第２工具マガジン２０ｂは、工具マガジン２０と比較して、工具搬送装置５０からの距離が遠い。この場合、工具搬送装置５０のキャリア５２が、第２工具マガジン２０ｂに工具Ｃを直接的に移載することは困難である。
【０１３１】
そこで、図１６に記載の例では、工具保管装置１Ｃ（または、工作機械１００Ｃ）は、工具マガジン２０と第２工具マガジン２０ｂとの間で工具Ｃを搬送可能な第２の工具搬送装置２８を備える。
【０１３２】
第２の工具搬送装置２８は、工具Ｃ（より具体的には、工具Ｃの第２部分Ｃｄ、あるいは、工具Ｃのテーパ状の基端部Ｃｄ１）を保持可能な第２キャリア２８２と、第２キャリア２８２を移動させる第２キャリア駆動装置２８４とを備える。
【０１３３】
第２キャリア２８２は、工具マガジン２０から第２工具マガジン２０ｂに向かう方向と平行な方向（例えば、第４方向ＤＲ４に平行な方向）に移動可能であることが好ましい。換言すれば、第２キャリア駆動装置２８４は、第２キャリア２８２を、工具マガジン２０から第２工具マガジン２０ｂに向かう方向と平行な方向（例えば、第４方向ＤＲ４に平行な方向）に移動させることが可能であることが好ましい。
【０１３４】
また、第２キャリア２８２は、工具搬送装置５０によって規定される搬送経路と平行な方向（例えば、第１方向ＤＲ１に平行な方向）に移動可能であることが好ましい。換言すれば、第２キャリア駆動装置２８４は、第２キャリア２８２を、工具搬送装置５０によって規定される搬送経路と平行な方向（例えば、第１方向ＤＲ１に平行な方向）に移動させることが可能であることが好ましい。
【０１３５】
第３の実施形態における工具保管装置１Ｃ（または、工作機械１００Ｃ）は、第１の実施形態における工具保管装置１Ａ（または、工作機械１００Ａ）あるいは第２の実施形態における工具保管装置１Ｂ（または、工作機械１００Ｂ）と同様の効果を奏する。加えて、第３の実施形態における工具保管装置１Ｃ（または、工作機械１００Ｃ）は、複数の工具マガジン（２０、２０ｂ）を備える。よって、工具Ｃの保管能力が増強される。さらに、例えば、第１の実施形態における工作機械１００Ａ、第２の実施形態における工作機械１００Ｂ、および第３の実施形態における工作機械１００Ｃの前面側の形状を同一かつフラットな形状とすることが可能である。このため、異なる工具保管能力を有する機械が並べられた加工ラインにおいて、自動化のためのユニット（例えば、ロボット、自動搬送台車、オートパーツキャッチャ等）を配置する自由度が向上する。
【０１３６】
また、第３の実施形態における工具保管装置１Ｃ（または、工作機械１００Ｃ）は、工具マガジン２０と第２工具マガジン２０ｂとの間で工具Ｃを搬送可能な第２の工具搬送装置２８を備える。この場合、複数の工具マガジン間で、工具Ｃを円滑に搬送することができる。
【０１３７】
図１６に記載の例では、工具マガジン２０と第２工具マガジン２０ｂとが、工具搬送装置５０によって規定される搬送経路に垂直な方向に沿って配置されている。代替的に、工具マガジン２０と第２工具マガジン２０ｂとが、工具搬送装置５０によって規定される搬送経路に平行な方向に沿って配置されてもよい。この場合、工具マガジン２０と第２工具マガジン２０ｂとの間での工具Ｃの搬送が、工具搬送装置５０によって行われてもよい。換言すれば、第２の工具搬送装置２８が省略されてもよい。
【０１３８】
本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。また、各実施形態で用いられる種々の技術は、技術的矛盾が生じない限り、他の実施形態にも適用可能である。さらに、各実施形態における任意付加的な構成は、適宜省略可能である。
【０１３９】
例えば、上述の実施形態では、工具マガジン２０が、鉛直面に沿って工具Ｃを循環移動させることが可能な工具マガジンである例について説明された。代替的に、工具マガジン２０は、水平面に沿って工具Ｃを循環移動させることが可能な工具マガジンであってもよいし、更に他の形式の工具マガジンであってもよい。
【０１４０】
上述の実施形態において、工具受取装置１０に工具Ｃを配置するのは、作業者ではなく、ロボットであってもよい。換言すれば、工具受取装置１０が、自動化されたラインにおいて、工具搬送の中継地点として利用されてもよい。
【０１４１】
上述の実施形態では、工具受取装置１０の工具支持具１１が移動可能である例について説明された。代替的に、工具受取装置１０の工具支持具１１は移動不能であってもよい。この場合、工具搬送装置５０は、工具受取装置１０から受け取った工具を、昇降移動させることが可能であることが好ましい。例えば、工具搬送装置５０は、第３位置Ｐ３と第４位置Ｐ４との間でキャリア５２を移動させることが可能であるとともに、第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間でキャリア５２を移動させることが可能であってもよい。
【符号の説明】
【０１４２】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…工具保管装置、１０…工具受取装置、１１…工具支持具、１２…駆動装置、１３…ガイド部材、２０…工具マガジン、２０ｂ…第２工具マガジン、２１、２１ｂ…工具ホルダ、２３、２３ｂ…エンドレスチェーン、２４、２４ｂ…駆動装置、２５、２５ｂ…スプロケット、２８…第２の工具搬送装置、３０…加工装置、３２…工具保持部材、４０…ワーク保持装置、４２…チャック、４４…支持部材、５０…工具搬送装置、５２…キャリア、５４…ガイド部材、５６…キャリア駆動装置、６０…工具交換装置、６１…交換装置本体、６２ａ…第１把持部、６２ｂ…第２把持部、６３ａ…第１アーム、６３ｂ…第２アーム、６４…旋回駆動装置、６８…支持部材、６９…リニア駆動装置、７０…補助マガジン、７２…工具移載装置、８０…筐体、８１…ドア、８２…ドア、８５…ベース、９０…制御装置、９４…入力装置、１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ…工作機械、１０１ａ…前面、１０１ｂ…背面、１１０…把持部材、１１０ａ…第１把持部、１１０ｂ…第２把持部、２１０…把持部材、２８２…第２キャリア、２８４…第２キャリア駆動装置、５２０…キャリア本体、５２１…保持具、５２３…アーム、５２５…第１駆動装置、５２８…第２駆動装置、６２０…ロック部材、ＡＲ１…第１領域、ＡＲ２…第２領域、ＡＳ…アクセス開口、ＡＳ２…第２アクセス開口、Ｃ…工具、Ｃ１…第１工具、Ｃ２…第２工具、Ｃａ…工具本体、Ｃｂ…第１部分、Ｃｂ１…環状溝、Ｃｄ…第２部分、Ｃｄ１…基端部、Ｃｅ…基端面、ＯＢ…軌道、Ｗ…ワーク
【要約】
工具保管装置は、工作機械のワーク保持装置よりも第１方向側に配置され、工作機械の外部から工具を受け取ることが可能な工具受取装置と、第２方向を第１方向とは反対の方向と定義するとき、ワーク保持装置よりも第２方向側に配置される工具マガジンと、工具受取装置と工具マガジンとの間で工具を搬送する工具搬送装置とを具備する。【図１】
0006700498.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006700498.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006700498.tif 000006
【図６】
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【図７】
0006700498.tif 000008
【図８】
0006700498.tif 000009
【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】
0006700498.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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