(57)【要約】  【課題】工具交換用アーム装置において、工具交換の際、特に、可動グリッパ部材を作動位置に確実にロックするために、早期に可動グリッパ部材を作動位置に別途補助的にロックし、こうしたロック機能の信頼性を十分に高めること、１である。  【解決手段】工具交換用アーム装置４は、作動位置の可動グリッパ部材２５に係合解除可能に係合して可動グリッパ部材２５を作動位置にロックする第１ロック機構６０と、開閉ロッド３０が突出位置から退入位置に切換わった時に、第１ロック機構６０が作動位置の可動グリッパ部材２５に係合するよりも早期に退入位置の開閉ロッド３０に係合解除可能に係合して、この開閉ロッド３０と連動連結機構４０を介して可動グリッパ部材２５を作動位置に補助的にロックする第２ロック機構と備えた。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動工具交換装置の進退且つ回転可能な駆動軸の先端部分に取付けられるベース部材と、このベース部材の端部近傍部の工具受入れ空間に導入された工具ホルダを受止め可能にベース部材に固定された固定グリッパ部材と、この固定グリッパ部材と協働して工具ホルダを把持する可動グリッパ部材であってベース部材に進退自在に支持され且つ前記工具受入れ空間に工具ホルダを導入可能な待機位置と前記工具受入れ空間に導入された工具ホルダを固定グリッパ部材に押圧する作動位置とに亙って切換え可能なロッド状の可動グリッパ部材とを備えた工具交換用アーム装置であって、
前記工具受入れ空間に対して進退自在にベース部材に支持され、先端部が前記工具受入れ空間内に突出する突出位置とこの突出位置から工具ホルダで退入側へ押動された退入位置とに亙って切換え可能な開閉ロッドと、
前記開閉ロッドが前記突出位置から退入位置に切換わる動作に連動して可動グリッパ部材が前記待機位置から作動位置に切換わり、開閉ロッドが前記退入位置から突出位置に切換わる動作に連動して可動グリッパ部材が前記作動位置から待機位置に切換わるように、開閉ロッドと可動グリッパ部材とを連動連結する連動連結機構と、
前記開閉ロッドを前記突出位置の方へ付勢する開閉ロッド付勢手段と、
前記作動位置の可動グリッパ部材又は前記退入位置の開閉ロッドに係合解除可能に係合して可動グリッパ部材を前記作動位置にロックする第１ロック機構と、
前記開閉ロッドが前記突出位置から退入位置に切換わった時に、第１ロック機構が前記作動位置の可動グリッパ部材又は前記退入位置の開閉ロッドに係合するよりも早期に前記退入位置の開閉ロッド又は前記作動位置の可動グリッパ部材に係合解除可能に係合して、可動グリッパ部材を前記作動位置に補助的にロックする第２ロック機構と、
を備えたことを特徴とする工具交換用アーム装置。
【請求項２】
前記第２ロック機構は、ベース部材に対して駆動軸の軸心と平行方向へ可動に且つ開閉ロッドに形成された係合孔に係合・係合解除可能にベース部材に装着された係合ピンと、この係合ピンを開閉ロッドの係合孔から係合解除する方向へ付勢する係合ピン付勢手段とを有し、この係合ピンがベース部材の外部の入力部材で押動されて開閉ロッドの係合孔に係合可能に構成されたことを特徴とする請求項１に記載の工具交換用アーム装置。
【請求項３】
前記第１ロック機構は、小径部と大径部とを有するロックピンであって駆動軸の軸心と平行方向へベース部材に対して相対移動可能に且つ大径部が可動グリッパ部材に形成されたロック孔に係合・係合解除可能に設けられたロックピンを有し、この大径部が可動グリッパ部材のロック孔から係合解除した状態で可動グリッパ部材を進退可能に構成するとともに、
前記第２ロック機構は、ロックピンの大径部が前記作動位置の可動グリッパ部材のロック孔から係合解除する際に、係合ピンを前記退入位置の開閉ロッドの係合孔に係合させないように構成されたことを特徴とする請求項２に記載の工具交換用アーム装置。
【請求項４】
前記第２ロック機構は、開閉ロッドに外嵌され係合ピンが貫通可能な貫通孔が形成されたスリーブと、このスリーブをその貫通孔が開閉ロッドの係合孔と一致する開放位置と開閉ロッドの係合孔を閉塞する閉塞位置とに亙って開閉ロッドに対して可動に支持するスリーブ案内機構と、スリーブを前記閉塞位置の方へ付勢するスリーブ付勢手段とを有し、開閉ロッドが前記突出位置のときに、係合ピンが前記閉塞位置のスリーブの貫通孔に挿入可能に構成さたことを特徴とする請求項３に記載の工具交換用アーム装置。
【請求項５】
前記係合ピンは、前記入力部材が当接する第１係合ピンと、第１係合ピンに相対移動可能に連結されスリーブの貫通孔を貫通し且つ開閉ロッドの係合孔に係合することが可能な第２係合ピンとを有し、前記係合ピン付勢手段が、ベース部材に対して第１係合ピンを付勢するとともに、第１係合ピンに対して第２係合ピンを開閉ロッドの係合孔に係合する方向へ付勢する第２係合ピン付勢手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の工具交換用アーム装置。
【請求項６】
前記第１ロック機構は、ロックピンがベース部材に可動に装着されるとともに、ロックピンをその大径部が可動グリッパ部材のロック孔に係合する方向へ付勢するロックピン付勢手段を有し、このロックピンが前記入力部材で押動されて可動グリッパ部材のロック孔から係合解除可能に構成されたことを特徴とする請求項５に記載の工具交換用アーム装置。
【請求項７】
前記開閉ロッド付勢手段は、開閉ロッドと連動連結機構を介して可動グリッパ部材を前記待機位置の方へ付勢することを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の工具交換用アーム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動工具交換装置に装備される工具交換用アーム装置に関し、特に、工具受入れ空間に導入された工具ホルダで開閉ロッドが押され、その動作に連動して可動グリッパ部材が待機位置から作動位置に切換わって工具ホルダを固定グリッパ部材に押圧し、この固定グリッパ部材と可動グリッパ部材とで工具ホルダを把持するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から工具交換装置が各種提案されている。例えば、特開平６−１７９１４２号公報に記載された工具自動交換装置は、アームと、このアームの両端に固定したホルダと、ホルダに固定されたピン回りに回動自在とされたヒンジレバーとを備えている。さらに、この工具自動交換装置は、ヒンジレバーを工具から引き離す付勢手段と、ヒンジレバーを工具側に付勢する付勢手段とを備えている。この工具自動交換装置においては、工具との不要な接触を起こすことなく工具を保持可能とされている。
【０００３】
特開平７−７５９３１号公報に記載された自動工具交換装置は、工具搬送用の旋回アームを、旋回軸を中心に旋回可能としており、把持位置と搬送位置との間で旋回可能とされている。
【０００４】
そして、旋回アーム内に、旋回軸方向に移動するロック部材と、旋回径方向に移動する中間部材及び押え部材とを設け、押え部材の先端に工具把持用の押付けローラを備えている。さらに、ロック部材を第１のばねで付勢し、中間部材と押え部材との間に第２のばねを収容している。ここで、ロック部材と中間部材とを連結部材で連結し、ロック部材下端に設けられたローラを規制台に押えつけることにより、中間部材が旋回径方向内側に没入される。また、実開平４−２９３３７号公報にも、自動工具交換装置の把持機構が提案されている。
【特許文献１】特開平６−１７９１４２号公報
【特許文献２】特開平７−７５９３１号公報
【特許文献３】実開平４−２９３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開平７−７５９３１号公報に記載された自動工具交換装置では、旋回アームが工具のセット位置に到達すると、工具が嵌合部と押付けローラとの間に入り込み、第２のばねの付勢力によって仮保持される。しかし、工具は、嵌合部内に入り込む際に、第２のばねの付勢力が大きいと、工具が嵌合部内に入り込み難くなるため、第２のばねとして付勢力が大きいものを採用することができないものとなっている。これにより、押付けローラが工具を仮止めする際に、工具が位置ずれするおそれがあった。さらに、押付けローラが工具を仮止めした後、押付けローラが接続された押え部材がロック部材によりロックされるまでの間に工具の位置ずれが生じやすくなっていた。
【０００６】
また、特開平６−１７９１４２号公報に記載された自動工具交換装置では、ホルダ内に工具を受け入れる際に、キーと工具とが接触することを抑制する必要がある。このため、ヒンジレバーを工具から引き離すようにヒンジレバーを付勢する付勢手段の付勢力は、ヒンジレバーを工具側に付勢する付勢手段の付勢力よりも、強く設定する必要がある。
【０００７】
このため、ホルダ内に工具を収容した際に、ヒンジレバーに設けられたキーを工具に嵌め込む力も小さく、工具を確実に保持することが困難なものとなっている。このように、工具を把持する力が弱いので、キーが工具に挿入されて、仮止めがされた後、ロックピンによって、ヒンジレバーを押圧するピンが固定されるまでの間に、工具の位置ずれが生じやすい。このように、工具が位置ずれすることで、主軸に工具を正確に挿入されず、位置ずれした状態で工具が主軸に装着される場合がある。
【０００８】
本発明の目的は、工具交換用アーム装置において、工具交換の際、工具受入れ空間への工具ホルダの導入と工具受入れ空間からの工具ホルダの導出とをスムーズに行い、主軸と工具交換用アーム装置に大きな負荷が作用して悪影響を及ぼすことを防止すること、工具ホルダのグリッパ部材との接触やグリッパ部材の作動による騒音を低減すること、工具交換を高速化して前記効果を達成すること、可動グリッパ部材を作動位置に確実にロックするために、早期に可動グリッパ部材を作動位置に別途補助的にロックし、こうしたロック機能の信頼性を十分に高めること、等である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の工具交換用アーム装置は、自動工具交換装置の進退且つ回転可能な駆動軸の先端部分に取付けられるベース部材と、このベース部材の端部近傍部の工具受入れ空間に導入された工具ホルダを受止め可能にベース部材に固定された固定グリッパ部材と、この固定グリッパ部材と協働して工具ホルダを把持する可動グリッパ部材であってベース部材に進退自在に支持され且つ前記工具受入れ空間に工具ホルダを導入可能な待機位置と前記工具受入れ空間に導入された工具ホルダを固定グリッパ部材に押圧する作動位置とに亙って切換え可能なロッド状の可動グリッパ部材とを備えている。
【００１０】
請求項１の発明は、前記工具受入れ空間に対して進退自在にベース部材に支持され、先端部が前記工具受入れ空間内に突出する突出位置とこの突出位置から工具ホルダで退入側へ押動された退入位置とに亙って切換え可能な開閉ロッドと、前記開閉ロッドが前記突出位置から退入位置に切換わる動作に連動して可動グリッパ部材が前記待機位置から作動位置に切換わり、開閉ロッドが前記退入位置から突出位置に切換わる動作に連動して可動グリッパ部材が前記作動位置から待機位置に切換わるように、開閉ロッドと可動グリッパ部材とを連動連結する連動連結機構と、前記開閉ロッドを前記突出位置の方へ付勢する開閉ロッド付勢手段と、前記作動位置の可動グリッパ部材又は前記退入位置の開閉ロッドに係合解除可能に係合して可動グリッパ部材を前記作動位置にロックする第１ロック機構と、前記開閉ロッドが前記突出位置から退入位置に切換わった時に、第１ロック機構が前記作動位置の可動グリッパ部材又は前記退入位置の開閉ロッドに係合するよりも早期に前記退入位置の開閉ロッド又は前記作動位置の可動グリッパ部材に係合解除可能に係合して、可動グリッパ部材を前記作動位置に補助的にロックする第２ロック機構とを備えたことを特徴とする。尚、工具受入れ空間とは、固定グリッパ部材と可動グリッパ部材とで把持された工具ホルダが存在する空間である。
【００１１】
連動連結機構により、開閉ロッドが突出位置から退入位置に切換わる動作に連動して可動グリッパ部材が待機位置から作動位置に切換えられ、開閉ロッドが退入位置から突出位置に切換わる動作に連動して可動グリッパ部材が作動位置から待機位置に切換えられる。工具ホルダを工具受入れ空間に導入する際、開閉ロッド付勢手段により、開閉ロッドが突出位置に保持されるとともに、この開閉ロッドと連動連結機構を介して可動グリッパ部材が待機位置に保持される。
【００１２】
工具交換の際、先ず、所定の工具受け位置において、交換に供する工具ホルダ（主軸に装着された使用後の工具ホルダや工具マガジンから供給された新たな工具ホルダ）が駆動軸の回転によって工具受入れ空間に導入される。その際、使用後の工具ホルダは主軸に装着された状態で行われるが、工具ホルダがグリッパ部材を強く押し広げることなく工具受入れ空間にスムーズに導入され、このとき、工具ホルダにより工具受入れ空間内に突出された開閉ロッドの先端部が押動されて、開閉ロッドが突出位置から退入位置に切換えられることで、可動グリッパ部材が待機位置から作動位置に切換えられて工具ホルダを固定グリッパ部材に押圧し、この固定グリッパ部材と可動グリッパ部材とで工具ホルダが把持される。
【００１３】
ここで、先ず、第２ロック機構が、開閉ロッドが突出位置から退入位置に切換わった時に、第１ロック機構が作動位置の可動グリッパ部材又は退入位置の開閉ロッドに係合するよりも早期に退入位置の開閉ロッド又は作動位置の可動グリッパ部材に係合解除可能に係合して、可動グリッパ部材を作動位置に補助的にロックし、この状態で、工具ホルダが主軸や工具マガジン側の把持部材から分離されても、固定グリッパ部材と可動グリッパ部材とが工具ホルダを補助的に把持し、続いて、第１ロック機構が、作動位置の可動グリッパ部材又は退入位置の開閉ロッドに係合解除可能にスムーズに係合して、可動グリッパ部材を作動位置に確実にロックし、この固定グリッパ部材と可動グリッパ部材とが工具ホルダを確実に把持する。その後、第２ロック機構が開閉ロッド又は可動グリッパ部材から係合解除してもよい。
【００１４】
この状態で、駆動軸の進退・回転を介して、工具ホルダがグリッパ部材により把持された状態で移動され、次に、所定の工具渡し位置において、第１ロック機構による可動グリッパ部材のロックが解除されて、駆動軸の回転によって工具ホルダが工具受入れ空間から導出される。その際、新たな工具ホルダは主軸に装着された状態で行われるが、前記同様、工具ホルダがグリッパ部材を強く押し広げることなく、可動グリッパ部材が作動位置から待機位置に切換えられ、また、開閉ロッドが退入位置から突出に切換えられ、工具ホルダが工具受入れ空間からスムーズに導出される。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第２ロック機構は、ベース部材に対して駆動軸の軸心と平行方向へ可動に且つ開閉ロッドに形成された係合孔に係合・係合解除可能にベース部材に装着された係合ピンと、この係合ピンを開閉ロッドの係合孔から係合解除する方向へ付勢する係合ピン付勢手段とを有し、この係合ピンがベース部材の外部の入力部材で押動されて開閉ロッドの係合孔に係合可能に構成されたことを特徴とする。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記第１ロック機構は、小径部と大径部とを有するロックピンであって駆動軸の軸心と平行方向へベース部材に対して相対移動可能に且つ大径部が可動グリッパ部材に形成されたロック孔に係合・係合解除可能に設けられたロックピンを有し、この大径部が可動グリッパ部材のロック孔から係合解除した状態で可動グリッパ部材を進退可能に構成するとともに、前記第２ロック機構は、ロックピンの大径部が前記作動位置の可動グリッパ部材のロック孔から係合解除する際に、係合ピンを前記退入位置の開閉ロッドの係合孔に係合させないように構成されたことを特徴とする。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、前記第２ロック機構は、開閉ロッドに外嵌され係合ピンが貫通可能な貫通孔が形成されたスリーブと、このスリーブをその貫通孔が開閉ロッドの係合孔と一致する開放位置と開閉ロッドの係合孔を閉塞する閉塞位置とに亙って開閉ロッドに対して可動に支持するスリーブ案内機構と、スリーブを前記閉塞位置の方へ付勢するスリーブ付勢手段とを有し、開閉ロッドが前記突出位置のときに、係合ピンが前記閉塞位置のスリーブの貫通孔に挿入可能に構成さたことを特徴とする。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記係合ピンは、前記入力部材が当接する第１係合ピンと、第１係合ピンに相対移動可能に連結されスリーブの貫通孔を貫通し且つ開閉ロッドの係合孔に係合することが可能な第２係合ピンとを有し、前記係合ピン付勢手段が、ベース部材に対して第１係合ピンを付勢するとともに、第１係合ピンに対して第２係合ピンを開閉ロッドの係合孔に係合する方向へ付勢する第２係合ピン付勢手段を備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項５の発明において、前記第１ロック機構は、ロックピンがベース部材に可動に装着されるとともに、ロックピンをその大径部が可動グリッパ部材のロック孔に係合する方向へ付勢するロックピン付勢手段を有し、このロックピンが前記入力部材で押動されて可動グリッパ部材のロック孔から係合解除可能に構成されたことを特徴とする。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項１〜６の何れかの発明において、前記開閉ロッド付勢手段は、開閉ロッドと連動連結機構を介して可動グリッパ部材を前記待機位置の方へ付勢することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の工具交換用アーム装置によれば、自動工具交換装置の進退且つ回転可能な駆動軸の先端部分に取付けられるベース部材と、このベース部材の端部近傍部の工具受入れ空間に導入された工具ホルダを受止め可能にベース部材に固定された固定グリッパ部材と、この固定グリッパ部材と協働して工具ホルダを把持する可動グリッパ部材であってベース部材に進退自在に支持され且つ工具受入れ空間に工具ホルダを導入可能な待機位置と工具受入れ空間に導入された工具ホルダを固定グリッパ部材に押圧する作動位置とに亙って切換え可能なロッド状の可動グリッパ部材とを備えたもので、工具受入れ空間に対して進退自在にベース部材に支持された開閉ロッドを設け、この開閉ロッドをその先端部が工具受入れ空間内に突出する突出位置とこの突出位置から工具ホルダで退入側へ押動された退入位置とに亙って切換え可能にするとともに、連動連結機構により、開閉ロッドが突出位置から退入位置に切換わる動作に連動して可動グリッパ部材が待機位置から作動位置に切換わり、開閉ロッドが退入位置から突出位置に切換わる動作に連動して可動グリッパ部材が作動位置から待機位置に切換わるようにし、開閉ロッド付勢手段により開閉ロッドを突出位置の方へ付勢した。
【００２２】
従って、駆動軸の回転によって工具ホルダを工具受入れ空間に導入する際には、予め開閉ロッドを突出位置に可動グリッパ部材を待機位置に保持しておくことができ、工具ホルダがグリッパ部材を強く押し広げることなく、工具ホルダを工具受入れ空間にスムーズに導入することができ、このとき、工具ホルダにより開閉ロッドを突出位置から退入位置に切換えることで、可動グリッパ部材を待機位置から作動位置に切換えることができ、その可動グリッパ部材が工具ホルダを固定グリッパ部材に押圧し、固定グリッパ部材と協働して工具ホルダを把持し、第１ロック機構により可動グリッパ部材を作動位置にロックして、固定グリッパ部材と可動グリッパ部材とで工具ホルダを確実に把持することができる。駆動軸の回転によって工具ホルダを工具受入れ空間から導出する際には、第１ロック機構による可動グリッパ部材のロックを解除して、工具ホルダがグリッパ部材を強く押し広げることなく、可動グリッパ部材を作動位置から待機位置に切換えて、また、開閉ロッドを退入位置から突出位置に切換えて、工具ホルダを工具受入れ空間からスムーズに導出することができる。
【００２３】
しかも、駆動軸の回転によって工具ホルダを工具受入れ空間に導入し、その工具ホルダを固定グリッパ部材と可動グリッパ部材とで把持する際には、先ず、第２ロック機構が、開閉ロッドが突出位置から退入位置に切換わった時に、第１ロック機構が作動位置の可動グリッパ部材又は退入位置の開閉ロッドに係合するよりも早期に退入位置の開閉ロッド又は作動位置の可動グリッパ部材に係合解除可能に係合して、可動グリッパ部材を作動位置に補助的にロックして安定させることができ、この状態で、工具ホルダが主軸や工具マガジン側の把持部材から分離されても、固定グリッパ部材と可動グリッパ部材とで工具ホルダを補助的に把持しておくことができ、続いて、第１ロック機構が、作動位置の可動グリッパ部材又は退入位置の開閉ロッドに係合解除可能にスムーズに係合して、可動グリッパ部材を作動位置に確実にロックし、固定グリッパ部材と可動グリッパ部材とで工具ホルダを確実に把持することができる。
【００２４】
このように、駆動軸の回転によって工具受入れ空間への工具ホルダの導入と工具受入れ空間からの工具ホルダの導出とをスムーズに行うことができ、主軸と工具交換用アーム装置とに大きな負荷が作用して悪影響を及ぼすこと、つまり、工作機械の所定の加工精度がでないことや工作機械（主軸）が損傷する等の不具合が発生すること、工具交換用アーム装置が損傷することを防止することができ、しかも、工具ホルダのグリッパ部材との接触やグリッパ部材の作動による騒音を低減することができ、故に、工具交換を高速化して前記効果を達成することができ、しかも、可動グリッパ部材を作動位置に確実にロックするために、早期に退入位置の開閉ロッドを介して可動グリッパ部材を作動位置に別途補助的にロックし、こうしたロックの信頼性を十分に高めることができる。そのため、特に横型マシニングセンターの重量工具等の工具も安全に且つ確実に交換することができる。
【００２５】
請求項２の工具交換用アーム装置によれば、第２ロック機構は、ベース部材に対して駆動軸の軸心と平行方向へ可動に且つ開閉ロッドに形成された係合孔に係合・係合解除可能にベース部材に装着された係合ピンと、この係合ピンを開閉ロッドの係合孔から係合解除する方向へ付勢する係合ピン付勢手段とを有し、この係合ピンがベース部材の外部の入力部材で押動されて開閉ロッドの係合孔に係合可能に構成したので、第２ロック機構で開閉ロッドを退入位置にロックする場合、ベース部材の外部の入力部材を利用して、この場合、駆動軸の進退を介して入力部材を利用して、その入力部材で係合ピンを押動して退入位置の開閉ロッドの係合孔に係合させることができ、また、第２ロック機構による開閉ロッドのロックを解除する場合、入力部材を係合ピンから離隔させることで、係合ピンを開閉ロッドの係合孔から係合解除させることができる。
【００２６】
請求項３の工具交換用アーム装置によれば、第１ロック機構は、小径部と大径部とを有するロックピンであって駆動軸の軸心と平行方向へベース部材に対して相対移動可能に且つ大径部が可動グリッパ部材に形成されたロック孔に係合・係合解除可能に設けられたロックピンを有し、この大径部が可動グリッパ部材のロック孔から係合解除した状態で可動グリッパ部材を進退可能に構成したので、開閉ロッド及び可動グリッパ部材の所定の進退動作を阻害することなく、駆動軸の進退を利用して、第１ロック機構による可動グリッパ部材のロック・ロック解除を行うことができ、また、第２ロック機構は、ロックピンの大径部が作動位置の可動グリッパ部材のロック孔から係合解除する際に、係合ピンを退入位置の開閉ロッドの係合孔に係合させないように構成したので、工具ホルダを工具受入れ空間から導出する際に、第２ロック機構が開閉ロッドを退入位置にロックすること、即ち、可動グリッパ部材を作動位置にロックすることを防止できる。
【００２７】
請求項４の工具交換用アーム装置によれば、第２ロック機構は、開閉ロッドに外嵌され係合ピンが貫通可能な貫通孔が形成されたスリーブと、このスリーブをその貫通孔が開閉ロッドの係合孔と一致する開放位置と開閉ロッドの係合孔を閉塞する閉塞位置とに亙って開閉ロッドに対して可動に支持するスリーブ案内機構と、スリーブを閉塞位置の方へ付勢するスリーブ付勢手段とを有し、開閉ロッドが突出位置のときに、係合ピンが閉塞位置のスリーブの貫通孔に挿入可能に構成したので、第２ロック機構で開閉ロッドを退入位置にロックする場合、開閉ロッドが突出位置のときに、入力部材で係合ピンを押動して閉塞位置のスリーブの貫通孔に挿入させ開閉ロッドに臨ませておき、その後、開閉ロッドを突出位置から退入位置に切換えることで、開閉ロッドに対してスリーブを閉塞位置から開放位置に切換えて、係合ピンを開放位置のスリーブの貫通孔を貫通させて、退入位置の開閉ロッドの係合孔に係合させ、その後、第１ロック機構による可動グリッパ部材のロック後、係合ピンが開閉ロッドの係合孔から係合解除され、スリーブの貫通孔から挿入解除されると、スリーブが閉塞位置へ移動して、係合ピンを退入位置の開閉ロッドの係合孔に係合させないようにすることができる。
【００２８】
請求項５の工具交換用アーム装置によれば、係合ピンは、入力部材が当接する第１係合ピンと、第１係合ピンに相対移動可能に連結されスリーブの貫通孔を貫通し且つ開閉ロッドの係合孔に係合することが可能な第２係合ピンとを有し、係合ピン付勢手段が、ベース部材に対して第１係合ピンを付勢するとともに、第１係合ピンに対して第２係合ピンを開閉ロッドの係合孔に係合する方向へ付勢する第２係合ピン付勢手段を備えたので、第２ロック機構で開閉ロッドを退入位置にロックする場合、開閉ロッドが突出位置のときに、入力部材で第１係合ピンを押動して、第２係合ピンを閉塞位置のスリーブの貫通孔に挿入させ開閉ロッドに押圧させておくことができ、その後、開閉ロッドを突出位置から退入位置に切換えることで、開閉ロッドに対してスリーブを閉塞位置から開放位置に切換えて、第２係合ピンを開放位置のスリーブの貫通孔を貫通させて、退入位置の開閉ロッドの係合孔にスムーズに係合させることができる。
【００２９】
請求項６の工具交換用アーム装置によれば、第１ロック機構は、ロックピンをベース部材に可動に装着するとともに、ロックピンをその大径部が可動グリッパ部材のロック孔に係合する方向へ付勢するロックピン付勢手段を有し、このロックピンが入力部材で押動されて可動グリッパ部材のロック孔から係合解除可能に構成したので、第１ロック機構で可動グリッパ部材を作動位置にロックする場合、先ず、開閉ロッドが突出位置で可動グリッパ部材が待機位置のときに、入力部材でロックピンを係合ピンと共に押動して、ロックピンをロック孔から係合解除させた状態で、開閉ロッドを突出位置から退入位置へ切換えて、可動グリッパ部材を待機位置から作動位置に切換え、その後、入力部材をロックピンと係合ピンから離隔することで、ロックピンの大径部を可動グリッパ部材のロック孔に係合させてから、係合ピンを開閉ロッドの係合孔から係合解除させることができる。
【００３０】
請求項７の工具交換用アーム装置によれば、開閉ロッド付勢手段は、開閉ロッドと連動連結機構を介して可動グリッパ部材を待機位置の方へ付勢するので、開閉ロッドと可動グリッパ部材とに個別に付勢手段を設けることなく、共通の開閉ロッド付勢手段により、開閉ロッドを突出位置の方へ付勢するとともに、可動グリッパ部材を待機位置の方へ付勢することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の工具交換用アーム装置は、自動工具交換装置の進退且つ回転可能な駆動軸の先端部分に取付けられるベース部材と、このベース部材の端部近傍部の工具受入れ空間に導入された工具ホルダを受止め可能にベース部材に固定された固定グリッパ部材と、この固定グリッパ部材と協働して工具ホルダを把持する可動グリッパ部材であってベース部材に進退自在に支持され且つ工具受入れ空間に工具ホルダを導入可能な待機位置と工具受入れ空間に導入された工具ホルダを固定グリッパ部材に押圧する作動位置とに亙って切換え可能なロッド状の可動グリッパ部材とを備え、駆動軸の回転によって工具受入れ空間に導入された工具ホルダで開閉ロッドが押され、その動作に連動して可動グリッパ部材が待機位置から作動位置に切換わって工具ホルダを固定グリッパ部材に押圧し、この固定グリッパ部材と可動グリッパ部材とで工具ホルダを把持する。
【実施例】
【００３２】
図１に示すように、自動工具交換装置１は、その本体部となる本体装置２と、本体装置２に進退且つ回転可能に設けられ本体装置２の下部筒状ケース２ａから下方へ突出する駆動軸３と、駆動軸３の下端部分（先端部分）に装着される工具交換用アーム装置４と、本体装置２に設けられ駆動軸３を進退駆動するとともに回転駆動するモータ７ａと変速機７ｂとを有する駆動機構７と、駆動機構７を制御する制御装置（図示略）とを備えている。工具交換用アーム装置４については、既存の自動工具交換装置の工具交換用アーム装置に代えて適用することが可能である。
【００３３】
工具交換用アーム装置４について詳しく説明する。
図１〜図１９に示すように、工具交換用アーム装置４は、駆動軸３の下端部分に取付けられるベース部材１０を備えるとともに、ベース部材１０に組付けられたグリッパ２０及び開閉ロッド３０及び連動連結機構４０及び第１，第２ロック機構６０，７０を夫々２組備えている。
【００３４】
尚、図１に示す矢印ａ方向を上方、各組のグリッパ２０と開閉ロッド３０と連動連結機構４０と第１，第２ロック機構６０，７０に対して、図２に示す矢印ｂ方向を前方、図２に示す矢印ｃ方向を左右方向、その矢印ｃ方向（左右方向）のうち、駆動軸３の軸心と交差する前後方向の中心線側を左右内方、その中心線反対側を左右外方として説明する。尚、図２６は、工具交換用アーム装置４を用いて交換可能な工具６を保持した標準的な工具ホルダ５を示しおり、工具ホルダ５は図示のように工具６を下方へ突出させた姿勢で交換が行われる。
【００３５】
ベース部材１０は水平に細長い平面視矩形に形成され、ベース部材１０の中央部分に駆動軸３の下端部分が挿入されて固定的に連結されている。２組のグリッパ２０と開閉ロッド３０と連動連結機構４０と第１，第２ロック機構６０，７０は、ベース部材１０のうち駆動軸３との連結部を挟んだ両側部分に、駆動軸３の軸心回り１８０度対称位置に設けられている。つまり、２組のグリッパ２０と開閉ロッド３０と開閉切換機構４０と第１，第２ロック機構６０，７０は夫々対称構造であり、以下、それらの一方について説明する。
【００３６】
図２〜図７に示すように、グリッパ２０は、ベース部材１０の前端部近傍部の工具受入れ空間２９に導入された工具ホルダ５を受止め可能にベース部材１０に固定された固定グリッパ部材２１と、この固定グリッパ部材２１と協働して工具ホルダ５を把持する可動グリッパ部材２５であってベース部材１０に進退自在に支持され且つ工具受入れ空間２９に工具ホルダ５を導入可能な待機位置（図２の左側の可動グリッパ部材２５の位置）と工具受入れ空間２９に導入された工具ホルダ５を固定グリッパ部材２１に押圧する作動位置（図２の右側の可動グリッパ部材２５の位置）とに亙って切換え可能なロッド状の可動グリッパ部材２５とからなる。
【００３７】
ここで、工具受入れ空間２９は、固定グリッパ部材２１と可動グリッパ部材２５とで把持された工具ホルダ５が存在する空間であると定義し、この工具受入れ空間２９の中心が、ベース部材１０の前後方向の中心線（駆動軸３の軸心と直交する前後方向の中心線）上又はその近傍に位置するように構成されている。
【００３８】
固定グリッパ部材２１はベース部材１０の左右一端側部分から前方へ突出するように設けられ、工具ホルダ５を前側且つ左右他端側から受止め可能に、固定グリッパ部材２１には円弧状係合部２１ａが約１００度に亙って形成され、この円弧状係合部２１ａが工具ホルダ５のフランジ５ａに形成された環状凹部５ｂに係合する。
【００３９】
ベース部材１０には、その前後方向の中心線を挟んで、夫々、前端外へ開口して後方へ駆動軸３の手前まで延びる孔部１１，１２が形成され、固定グリッパ部材２１寄りの一方の孔部１１に開閉ロッド３０が摺動自在に装着され、他方の孔部１２に可動グリッパ部材２５が摺動自在に装着され、夫々、ベース部材１０に装着された左右方向に長い共通のピン部材１３により前後方向へ移動可能に抜止めされている。
【００４０】
可動グリッパ部材２５の前端部には、工具ホルダ５に当接し工具ホルダ５を固定グリッパ部材２１の円弧状係合部２１ａに押圧する為のローラ状の押圧部材２６が、上下方向の軸２７を介して回転自在に装着されている。可動グリッパ部材２５の後部は、その上下両端部が水平面に切欠かれてロッド板状部２５ａに形成され、可動グリッパ部材２５のロッド板状部２５ａの直ぐ前側に前後に長い長孔２５ｂが形成され、その長孔２５ｂがピン部材１３に摺動自在に係合している。ベース部材１０には、孔部１２の前端部と可動グリッパ部材２５との間をシールするダストシール２８が装着されている。
【００４１】
図２〜図７に示すように、開閉ロッド３０は、前記のように、ベース部材１０の孔部１１に摺動自在に装着されることで、工具受入れ空間２９に対して前後方向へ進退自在にベース部材１０に支持され、前端部（先端部）が工具受入れ空間２９内に突出する突出位置（図２の左側の開閉ロッド３０の位置）と突出位置から工具ホルダ５で退入側（後側）へ押動された退入位置（図２の右側の開閉ロッド３０の位置）とに亙って切換え可能に構成されている。
【００４２】
開閉ロッド３０の前端部には、工具ホルダ５で押動されるローラ状の被押動部材３１が、上下方向の軸３２を介して回転自在に装着されている。開閉ロッド３０の長さ方向中央部分に、その上下両端部が水平面に切欠かれてロッド板状部３０ａが形成され、開閉ロッド３０のロッド板状部３０ａの直ぐ前側に前後に長い長孔３０ｂが形成され、その長孔３０ｂがピン部材１３に摺動自在に係合している。
【００４３】
開閉ロッド３０には、長孔３０ｂに連通して長孔３０ｂよりも前方へ延びるバネ装着孔３０ｃが形成され、開閉ロッド３０を突出位置の方へ付勢する開閉ロッド付勢手段として、１又は直列配置の複数の圧縮コイルバネ３３がバネ装着孔３０ｃに装着され、開閉ロッド３０の前端部とピン部材１３との間に介装されている。ベース部材１０には、孔部１１の前端部と開閉ロッド３０との間をシールするダストシール３４が装着されている。
【００４４】
図２〜図７に示すように、連動連結機構４０は、開閉ロッド３０が突出位置から退入位置に切換わる動作に連動して可動グリッパ部材２５が待機位置から作動位置に切換わり、開閉ロッド３０が退入位置から突出位置に切換わる動作に連動して可動グリッパ部材２５が作動位置から待機位置に切換わるように、開閉ロッド３０と可動グリッパ部材２５とを連動連結するものである。
【００４５】
連動連結機構４０は、略円板形状のリンク部材４１を有し、このリンク部材４１がベース部材１０の内部に収容され、その中心部が可動グリッパ部材２５と開閉ロッド３０の両ロッド板状部２５ａ，３０ａの間でベース部材１０の前後方向の中心線付近に位置して、上下方向の軸４２を介してベース部材１０に回動自在に装着されている。ここで、リンク部材４１をベース部材１０の内部に取付けために、ベース部材１０に切欠部１０ａが形成され、その切欠部１０ａにリンク取付部材１４が装着されている。
【００４６】
リンク部材４１には、１対の２股状の係合部４１ａ，４１ｂがリンク部材４１の１８０度対称位置に外周側から切欠状に形成され、その係合部４１ａ，４１ｂが可動グリッパ部材２５と開閉ロッド３０のロッド板状部２５ａ，３０ａの下側に位置し、一方の係合部４１ａが可動グリッパ部材２５のロッド板状部２５ａに植設され下方へ突出した係合ピン４３に角駒４３ａを介して係合し、他方の係合部４１ｂが開閉ロッド３０のロッド板状部３０ａに植設され下方へ突出した係合ピン４４に角駒４４ａを介して係合している。
【００４７】
図３〜図１９に示すように、第１ロック機構６０は作動位置の可動グリッパ部材２５に係合解除可能に係合して可動グリッパ部材２５を作動位置にロックするように構成され、第２ロック機構７０は、開閉ロッド３０が突出位置から退入位置に切換わった時に、第１ロック機構６０が作動位置の可動グリッパ部材２５に係合するよりも早期に退入位置の開閉ロッド３０に係合解除可能に係合して、この開閉ロッド３０と連動連結機構４０を介して可動グリッパ部材２５を作動位置に補助的にロックするように構成されている。
【００４８】
第１ロック機構６０は、小径部６１ａと大径部６１ｂとを有するロックピン６１であって駆動軸３の軸心と平行方向（上下方向）へベース部材１０に対して相対移動可能に且つ大径部６１ｂが可動グリッパ部材２５に形成されたロック孔６２に係合・係合解除可能に設けられたロックピン６１を有し、この大径部６１ｂが可動グリッパ部材２５のロック孔６２から係合解除した状態で可動グリッパ部材２５を進退可能に構成されている。
【００４９】
また、第１ロック機構６０は、ロックピン６１がベース部材１０に可動に装着されるとともに、ロックピン６１をその大径部６１ｂが可動グリッパ部材２５のロック孔６２に係合する方向（上方）へ付勢するロックピン付勢手段としての圧縮コイルバネ６３を有し、このロックピン６１がベース部材１０の外部の入力部材としてのプレート部材２ｂで押動されて可動グリッパ部材２５のロック孔６２から係合解除可能に構成されている。プレート部材２ｂは、本体装置２の筒状ケース２ａの下端部に装着されている。
【００５０】
可動グリッパ部材２５のロッド板状部２５ａの後端部分に、ロック孔６２と、ロック孔６２の前側に連なるスリット６４と、スリット６４の前側に連なるロック退避孔６５とが夫々上下貫通状に形成されている。ロック孔６２とロック退避孔６５は同形でロックピン６１の大径部６１ｂの直径よりも僅かに大きな直径に形成され、スリット６４はロックピン６１の小径部６１ａの直径よりも僅かに大きな左右幅に形成され、このロック孔６２とスリット６４とロック退避孔６５が平面視眼鏡状に形成されている。尚、本実施例ではロック孔６２とロック退避孔６５とを連通させるように形成しているが、スリット６４を前後方向に長くするように形成してもよい。
【００５１】
ベース部材１０の上部には、上端が外部へ臨み下端が孔部１２に連通してロック孔６２に対応する位置に臨む取付孔１８が形成されている。ベース部材１０に上側からピン支持部材６６が取付孔１８に一致するように固定され、このピン支持部材６６に上側からバネ装着部材６７が固定されている。
【００５２】
ロックピン６１は、ピン支持部材６６に上下に摺動自在に支持され、ピン支持部材６６よりも上側部分がバネ装着部材６７内を通って、バネ装着部材６７の上壁部６７ａを貫通して上方へ突出し、また、ピン支持部材６６よりも下側部分が、孔部１２内に挿入され、その下側部分に、小径部６１ａが形成されるとともに、小径部６１ａの下側に大径部６１ｂが形成されている。圧縮コイルバネ６３はバネ装着部材６７の内部にロックピン６１に外装された状態で装着され、ロックピン６１のうちバネ装着部材６７内に位置する部分に形成された鍔部６１ｃとピン支持部材６６との間に介装されている。
【００５３】
ロックピン６１の軸心は、作動位置の可動グリッパ部材２５のロック孔６２の軸心と一致し、また、待機位置の可動グリッパ部材２５のロック退避孔６５の軸心と一致し、ロックピン６１の鍔部６１ｃがバネ装着部材６７の上壁部６７ａに当接すると、ロックピン６１の上方移動が規制されるとともに、可動グリッパ部材２５が作動位置のときには、ロックピン６１の大径部６１ｂが可動グリッパ部材２５のロック孔６２の下半部に係合し、可動グリッパ部材２５が待機位置のときには、ロックピン６１の大径部６１ｂが可動グリッパ部材２５のロック退避孔６５の下半部に係合し、可動グリッパ部材２５が作動位置又は待機位置にロックされる。
【００５４】
ロックピン６１がプレート部材２ｂによって下方へ押動され、ロックピン６１の大径部６１ｂが可動グリッパ部材２５のロック孔６２又はロック退避孔６５から下方へ係合解除すると、ロックピン６１の小径部６１ａが可動グリッパ部材２５のロック孔６２又はロック退避孔６５に臨んで、可動グリッパ部材２５が進退可能になる。尚、ベース部材１０の下部とリンク取付部材１４には、ロックピン６１がプレート部材２ｂによって下方へ押動された際に、ロックピン６１の大径部６１ｂが退避することができる大径部退避穴６９が形成されている。
【００５５】
第２ロック機構７０は、ベース部材１０に対して駆動軸３の軸心と平行方向（上下方向）へ可動に且つ開閉ロッド３０に形成された係合孔７１に係合・係合解除可能にベース部材１０に装着された係合ピン７２と、係合ピン７２を開閉ロッド３０の係合孔７１から係合解除する方向（上方）へ付勢する係合ピン付勢手段としての圧縮コイルバネ７５とを有し、この係合ピン７２がプレート部材２ｂで押動されて開閉ロッド３０の係合孔７１に係合可能に構成され、ロックピン６１の大径部６１ｂが作動位置の可動グリッパ部材２５のロック孔６２から係合解除する際に、係合ピン７２を退入位置の開閉ロッド３０の係合孔７１にスリーブ８０によって係合させないように構成されている。
【００５６】
第２ロック機構７０は、開閉ロッド３０に外嵌され係合ピン７２が貫通可能な貫通孔８０ａが形成されたスリーブ８０と、このスリーブ８０をその貫通孔８０ａが開閉ロッド３０の係合孔７１と一致する開放位置（例えば１５−１参照）と開閉ロッド３０の係合孔７１を閉塞する閉塞位置（例えば図１３−１参照）とに亙って開閉ロッド３０に対して可動に支持するスリーブ案内機構８１と、スリーブ８０を閉塞位置の方（後方）へ付勢するスリーブ付勢手段としての圧縮コイルバネ８９を有し、開閉ロッド３０が突出位置のときに、係合ピン７２が閉塞位置のスリーブ８０の貫通孔８０ａに挿入可能に構成さている。
【００５７】
係合ピン７２は、プレート部材２ｂが当接する第１係合ピン７３と、第１係合ピン７３に相対移動可能に連結されスリーブ８０の貫通孔８０ａを貫通し且つ開閉ロッド３０の係合孔７１に係合することが可能な第２係合ピン７４とを有し、圧縮コイルバネ７５が、ベース部材１０に対して第１係合ピン７３を上方へ付勢するとともに、第１係合ピン７３に対して第２係合ピン７４を開閉ロッド３０の係合孔７１に係合する方向（下方）へ付勢する第２係合ピン付勢手段としての圧縮コイルバネ７６を備えている。
【００５８】
開閉ロッド３０の後端部分に、係合孔７１が上下貫通状に且つ第２係合ピン７４の下端部分よりも僅かに大径に形成されている。ベース部材１０の上部には、上端が外部へ臨み下端が孔部１１に連通して係合孔７１に対応する位置に臨む取付孔１９が形成されている。ベース部材１０に上側からピン支持部材８５が取付孔１９に一致するように固定され、このピン支持部材８５に上側からバネ装着部材８６が固定されている。
【００５９】
図８に示すように、第１係合ピン７３には、その上部に鍔部７３ａが形成され、下端部分に連結ピン７７が圧入され両端部を第１係合ピン７３から突出させた状態で固定されている。図９、図１０に示すように、第２係合ピン７４は、下端閉塞状のスリーブに形成され、その上部に１対の上下方向に長いガイドスリット７４ａが形成されている。第１係合ピン７３が第２係合ピン７４に上側から摺動自在に内嵌され、第１係合ピン７３に固定の連結ピン７７の両端部が第２係合ピン７４の１対のガイドスリット７４ａに摺動自在に係合され、第１，第２係合ピン７３，７４が上下方向に相対移動可能に連結されている。
【００６０】
第１係合ピン７３が、バネ装着部材８６内を通って、バネ装着部材８６の上壁部８６ａを貫通して上方へ突出し、第２係合ピン７４が、ピン支持部材８５に上下に摺動自在に支持され、ベース部材１０の孔部１１に対して進退可能になっている。圧縮コイルバネ７５はバネ装着部材８６の内部に第１係合ピン７３に外装された状態で装着され、第１係合ピン７３の鍔部７３ａとピン支持部材８５との間に介装され、圧縮コイルバネ７６はバネ装着部材８６及びピン支持部材８５の内部において第１係合ピン７３に外装された状態で装着され、第１係合ピン７３の鍔部７３ａと第２係合ピン７４の上端部との間に介装されている。
【００６１】
開閉ロッド３０のロッド板状部３０ｄの後側近傍に鍔部８０ｂが形成され、スリーブ８０は開閉ロッド３０の鍔部８０ｂよりも後側部分に摺動自在に外嵌され、また、開閉ロッド３０の鍔部８０ｂよりも後側部分よりも短い前後長に形成されて、スリーブ８０の後上部に第２係合ピン７４の下端部分よりも僅かに大径の貫通孔８０ａに形成されている。スリーブ案内機構８１は、開閉ロッド３０に左右貫通状に固定されたガイドピン８２と、スリーブ８０に形成されガイドピン８２の両端部が摺動自在に係合するガイドスリット８３を有する。圧縮コイルバネ８９は、開閉ロッド３０に外装され、開閉ロッド３０の鍔部８０ｂとスリーブ８０との間に介装され、スリーブ８０を後方へ付勢している。
【００６２】
以上説明した工具交換用アーム装置４の作用・効果について説明する。
工具受入れ空間２９に工具ホルダ５が導入されていないとき、圧縮コイルバネ３３により、開閉ロッド３０が突出位置に保持され、この開閉ロッド３０と連動連結機構４０を介して可動グリッパ部材２５が待機位置に保持される。工具交換の際、２組の開閉ロッド３０が突出位置に２組の可動グリッパ部材２５が待機位置に保持され、工具交換用アーム装置４が上死点近傍位置の所定の工具受け位置に切換えられた状態で開始される。
【００６３】
ここで、工具交換用アーム装置４が工具受け位置に切換えられる前に、図１３−１、図１３−２、図１３−３に示すように、可動グリッパ部材２５が待機位置にあり、開閉ロッド３０が突出位置にあり、第１ロック機構６０において、ロックピン６１の大径部６１ｂが可動グリッパ部材２５のロック退避孔６５に係合し、第２ロック機構７０において、スリーブ８０が閉塞位置にあり、第２係合ピン７４の下側にスリーブ８０の貫通孔８０ａが位置し、第２係合ピン７４よりも前側に開閉ロッド３０の係合孔７１が位置している。
【００６４】
工具交換用アーム装置４が工具受け位置に切換えられると、図１４−１、図１４−２、図１４−３に示すように、第１ロック機構６０において、プレート部材２ｂによりロックピン６１がベース部材１０に対して下方へ押動され、ロックピン６１の大径部６１ｂが可動グリッパ部材２５のロック退避孔６５から係合解除して、ロックピン６１の小径部６１ａがロック退避孔６５に臨み、第２ロック機構７０において、プレート部材２ｂにより第１，第２係合ピン７３，７４がベース部材１０に対して下方へ押動され、第２係合ピン７４がスリーブ８０の貫通孔８０ａに挿入され開閉ロッド３０に当接後、更に、第１係合ピン７３はベース部材１０に対して下方へ押動され、圧縮コイルバネ７６が圧縮され第２係合ピン７４を開閉ロッド３０に押圧した状態になる。
【００６５】
そこで、先ず、駆動軸３の回転によって主軸に装着された使用後の工具ホルダ５が一方の工具受入れ空間２９に導入され、また、他方の工具受入れ空間２９に、工具マガジン（図示略）から供給された工具ホルダ５が導入される。工具ホルダ５が工具受入れ空間２９に完全に導入される少し前に、工具ホルダ５のフランジ５ａに開閉ロッド３０の被押動部材３１が当接して、開閉ロッド３０が突出位置から退入位置の方へ押動され、それに連動して、可動グリッパ部材２５が待機位置から作動位置の方へ切換えられていく。
【００６６】
工具ホルダ５が工具受入れ空間２９に完全に導入されると、開閉ロッド３０が退入位置に切換えられるとともに、可動グリッパ部材２５が作動位置に切換えられ、可動グリッパ部材２５の押圧部材２６が工具ホルダ５を固定グリッパ部材２１の円弧状係合部２１ａに押圧し、固定グリッパ部材２１と可動グリッパ部材２５とで工具ホルダ５が把持される。
【００６７】
更に、可動グリッパ部材２５が作動位置に切換えられ、開閉ロッド３０が退入位置に切換えられると、図１５−１、図１５−２、図１５−３に示すように、開閉ロッド３０の係合孔７１が第２係合ピン７４の下側へ移動するため、第２ロック機構７０において、第２係合ピン７４が圧縮コイルバネ７６の付勢力によって下降して開閉ロッド３０の係合孔７１に係合し、この第２ロック機構７０によって、開閉ロッド３０がロックされ、この開閉ロッド３０と連動連結機構４０を介して可動グリッパ部材２５が作動位置に補助的にロックされた状態になる。
【００６８】
こうして、２組の固定グリッパ部材２１と可動グリッパ部材２５とで使用後の工具ホルダ５と新たな工具ホルダ５が把持された後、主軸から使用後の工具ホルダ５がアンクランプされた状態で、工具交換用アーム装置４が、駆動軸３の進出により工具受け位置から下降し、その後、駆動軸３の回転により１８０度回転された後、駆動軸３の退入により上方に移動されて上死点近傍位置の所定の工具渡し位置に切換えられる。
【００６９】
ここで、工具交換用アーム装置４が工具受け位置から下降すると、プレート部材２ｂから離隔するので、図１６−１、図１６−２、図１６−３、図１７−１、図１７−２、図１７−３に示すように、第２ロック機構７０において、第２係合ピン７４がベース部材１０に対して上昇して開閉ロッド３０の係合孔７１から係合解除するとともに、第１ロック機構６０において、ロックピン６１の小径部６１ａがロック孔６２に臨んだ状態で、ロックピン６１がベース部材１０に対して上昇して、ロックピン６１の大径部６１ｂがロック孔６２に係合して、可動グリッパ部材２５が作動位置に完全にロックされる。
【００７０】
この動作において、第１ロック機構６０のロックピン６１の大径部６１ｂがロック孔６２に係合してから、第２ロック機構７０の第２係合ピン７４が係合孔７１から係合解除する。そして、第２ロック機構７０において、第２係合ピン７４がスリーブ８０よりも上昇すると、スリーブ８０が圧縮コイルバネ８９によって閉塞位置へ移動し、第２係合ピン７４の下側に係合孔７１は位置するが、その係合孔７１がスリーブ８０によって閉塞された状態になる。
【００７１】
工具渡し位置において、他方の固定グリッパ部材２１と可動グリッパ部材２５とで把持された新たな工具ホルダ５が主軸に装着されてから、駆動軸３の回転によって工具受入れ空間２９から導出される。この工具ホルダ５の工具受入れ空間２９からの導出とともに、圧縮コイルバネ３３の付勢力により、開閉ロッド３０が退入位置から突出位置に切換えられ、また、可動グリッパ部材２５が作動位置から待機位置に切換えられ、工具交換が終了する。一方の固定グリッパ部材２１と可動グリッパ部材２５とで把持された使用後の工具ホルダ５は、前記同様に工具受入れ空間２９から導出されて、工具マガジンに戻される。
【００７２】
ここで、工具交換用アーム装置４が工具渡し位置に上昇すると、プレート部材２ｂに接近するので、図１８−１、図１８−２、図１８−３に示すように、第１ロック機構６０において、プレート部材２ｂによってロックピン６１がベース部材１０に対して下方へ押動され、ロックピン６１の大径部６１ｂがロック孔６２から係合解除し、ロックピン６１の小径部６１ａがロック孔６２に臨んで、可動グリッパ部材２５がロック解除され、第２ロック機構７０において、第１，第２係合ピン７３，７４がベース部材１０に対して下方へ押動され、第２係合ピン７４がスリーブ８０に当接後、更に、第１係合ピン７３はベース部材１０に対して下方へ押動され、圧縮コイルバネ７６が圧縮され第２係合ピン７４をスリーブ８０に押圧した状態になる。
【００７３】
この状態から、可動グリッパ部材２５が待機位置に切換えられ、開閉ロッド３０が突出位置に切換えられると、図１９−１、図１９−２、図１９−３に示すように、スリーブ８０も一体的に前方へ移動し、スリーブ８０の貫通孔８０ａが第２係合ピン７４の下側に位置するため、その貫通孔８０ａに第２係合ピン７４が挿入され、更に、開閉ロッド３０の係合孔７１は第２係合ピン７４よりも前側に位置するため、第２係合ピン７４は開閉ロッド３０に押圧された状態になる。
【００７４】
以上説明した工具交換用アーム装置４によれば次の効果を奏する。
工具受入れ空間２９に対して進退自在にベース部材１０に支持された開閉ロッド３０を設け、この開閉ロッド３０をその先端部が工具受入れ空間２９内に突出する突出位置とこの突出位置から工具ホルダ５で退入側へ押動された退入位置とに亙って切換え可能にするとともに、連動連結機構４０により、開閉ロッド３０が突出位置から退入位置に切換わる動作に連動して可動グリッパ部材２５が待機位置から作動位置に切換わり、開閉ロッド３０が退入位置から突出位置に切換わる動作に連動して可動グリッパ部材２５が作動位置から待機位置に切換わるようにし、圧縮コイルバネ３３により開閉ロッド３０を突出位置の方へ付勢した。
【００７５】
従って、工具ホルダ５を工具受入れ空間２９に導入する際には、予め開閉ロッド３０を突出位置に可動グリッパ部材２５を待機位置に保持しておくことができ、工具ホルダ５がグリッパ部材を強く押し広げることなく、工具ホルダ５を工具受入れ空間２９にスムーズに導入することができ、このとき、工具ホルダ５により開閉ロッド３０を突出位置から退入位置に切換えることで、可動グリッパ部材２５を待機位置から作動位置に切換えることができ、その可動グリッパ部材２５が工具ホルダ５を固定グリッパ部材２１に押圧し、固定グリッパ部材２１と協働して工具ホルダ５を把持し、第１ロック機構６０により可動グリッパ部材２５を作動位置にロックして、固定グリッパ部材２１と可動グリッパ部材２５とで工具ホルダ５を確実に把持することができる。工具ホルダ５を工具受入れ空間２９から導出する際には、第１ロック機構６０による可動グリッパ部材２５のロックを解除して、工具ホルダ５がグリッパ部材を強く押し広げることなく、可動グリッパ部材２５を作動位置から待機位置に切換えて、また、開閉ロッド３０を退入位置から突出位置に切換えて、工具ホルダ５を工具受入れ空間２９からスムーズに導出することができる。
【００７６】
しかも、工具ホルダ５を工具受入れ空間２９に導入し、その工具ホルダ５を固定グリッパ部材２１と可動グリッパ部材２５とで把持する際には、先ず、第２ロック機構７０が、開閉ロッド３０が突出位置から退入位置に切換わった時に、第１ロック機構６０が作動位置の可動グリッパ部材２５に係合するよりも早期に退入位置の開閉ロッド３０に係合解除可能に係合して、この開閉ロッド３０と連動連結機構４０を介して可動グリッパ部材２５を作動位置に補助的にロックして安定させることができ、この状態で、工具ホルダ５が主軸や工具マガジン側の把持部材から分離されても、固定グリッパ部材２１と可動グリッパ部材２５とで工具ホルダを補助的に把持しておくことができ、続いて、第１ロック機構６０が、作動位置の可動グリッパ部材２５に係合解除可能にスムーズに係合して、可動グリッパ部材２５を作動位置に確実にロックし、固定グリッパ部材２１と可動グリッパ部材２５とで工具ホルダ５を確実に把持することができる。
【００７７】
このように、工具受入れ空間２９への工具ホルダ５の導入と工具受入れ空間２９からの工具ホルダ５の導出とをスムーズに行うことができ、主軸と工具交換用アーム装置４とに大きな負荷が作用して悪影響を及ぼすこと、つまり、工作機械の所定の加工精度がでないことや工作機械（主軸）が損傷する等の不具合が発生すること、工具交換用アーム装置４が損傷することを防止することができ、しかも、工具ホルダ５のグリッパ部材との接触やグリッパ部材の作動による騒音を低減することができ、故に、工具交換を高速化して前記効果を達成することができ、しかも、可動グリッパ部材２５を作動位置に確実にロックするために、早期に退入位置の開閉ロッド３０を介して可動グリッパ部材２５を作動位置に別途補助的にロックし、こうしたロックの信頼性を十分に高めることができる。そのため、特に横型マシニングセンターの重量工具等の工具も安全に且つ確実に交換することができる。
【００７８】
第２ロック機構７０は、ベース部材１０に対して駆動軸３の軸心と平行方向へ可動に且つ開閉ロッド３０に形成された係合孔７１に係合・係合解除可能にベース部材１０に装着された係合ピン７２と、この係合ピン７２を開閉ロッド３０の係合孔７１から係合解除する方向へ付勢する圧縮コイルバネ７５とを有し、この係合ピン７２がベース部材１０の外部のプレート部材２ｂで押動されて開閉ロッド３０の係合孔７１に係合可能に構成したので、第２ロック機構７０で開閉ロッド３０を退入位置にロックする場合、プレート部材２ｂを利用して、この場合、駆動軸３の進退を介してプレート部材２ｂを利用して、そのプレート部材２ｂで係合ピン７２を押動して退入位置の開閉ロッド３０の係合孔７１に係合させることができ、また、第２ロック機構７０による開閉ロッド３０のロックを解除する場合、プレート部材２ｂを係合ピン７２から離隔させることで、係合ピン７２を開閉ロッド３０の係合孔７１から係合解除させることができる。
【００７９】
第１ロック機構６０は、小径部６１ａと大径部６１ｂとを有するロックピン６１であって駆動軸３の軸心と平行方向へベース部材１０に対して相対移動可能に且つ大径部６１ｂが可動グリッパ部材２５に形成されたロック孔６２に係合・係合解除可能に設けられたロックピン６１を有し、この大径部６１ｂが可動グリッパ部材２５のロック孔６２から係合解除した状態で可動グリッパ部材２５を進退可能に構成したので、開閉ロッド３０及び可動グリッパ部材２５の所定の進退動作を阻害することなく、駆動軸３の進退を利用して、第１ロック機構６０による可動グリッパ部材２５のロック・ロック解除を行うことができ、また、第２ロック機構７０は、ロックピン６１の大径部６１ｂが作動位置の可動グリッパ部材２５のロック孔６２から係合解除する際に、係合ピン７２を退入位置の開閉ロッド３０の係合孔７１に係合させないように構成したので、工具ホルダ５を工具受入れ空間２９から導出する際に、第２ロック機構７０が開閉ロッド３０を退入位置にロックすること、即ち、可動グリッパ部材２５を作動位置にロックすることを防止できる。
【００８０】
第２ロック機構７０は、開閉ロッド３０に外嵌され係合ピン７２が貫通可能な貫通孔８０ａが形成されたスリーブ８０と、このスリーブ８０をその貫通孔８０ａが開閉ロッド３０の係合孔７１と一致する開放位置と開閉ロッド３０の係合孔７１を閉塞する閉塞位置とに亙って開閉ロッド３０に対して可動に支持するスリーブ案内機構８１と、スリーブ８０を閉塞位置の方へ付勢する圧縮コイルバネ８９とを有し、開閉ロッド３０が突出位置のときに、係合ピン７２が閉塞位置のスリーブ８０の貫通孔８０ａに挿入可能に構成したので、第２ロック機構７０で開閉ロッド３０を退入位置にロックする場合、開閉ロッド３０が突出位置のときに、プレート部材２ｂで係合ピン７２を押動して閉塞位置のスリーブ８０の貫通孔８０ａに挿入させ開閉ロッド３０に臨ませておき、その後、開閉ロッド３０を突出位置から退入位置に切換えることで、開閉ロッド３０に対してスリーブ８０を閉塞位置から開放位置に切換えて、係合ピン７２を開放位置のスリーブ８０の貫通孔８０ａを貫通させて、退入位置の開閉ロッド３０の係合孔７１に係合させ、その後、第１ロック機構６０による可動グリッパ部材２５のロック後、係合ピン７２が開閉ロッド３０の係合孔７１から係合解除され、スリーブ８０の貫通孔８０ａから挿入解除されると、スリーブ８０が閉塞位置へ移動して、係合ピン７２を退入位置の開閉ロッド３０の係合孔７１に係合させないようにすることができる。
【００８１】
係合ピン７２は、プレート部材２ｂが当接する第１係合ピン７３と、第１係合ピン７３に相対移動可能に連結されスリーブ８０の貫通孔８０ａを貫通し且つ開閉ロッド３０の係合孔７１に係合することが可能な第２係合ピン７４とを有し、圧縮コイルバネ７５が、ベース部材１０に対して第１係合ピン７３を付勢するとともに、第１係合ピン７３に対して第２係合ピン７４を開閉ロッド３０の係合孔７１に係合する方向へ付勢する圧縮コイルバネ７６を備えたので、第２ロック機構７０で開閉ロッド３０を退入位置にロックする場合、開閉ロッド３０が突出位置のときに、プレート部材２ｂで第１係合ピン７３を押動して、第２係合ピン７４を閉塞位置のスリーブ８０の貫通孔８０ａに挿入させ開閉ロッド３０に押圧させておくことができ、その後、開閉ロッド３０を突出位置から退入位置に切換えることで、開閉ロッド３０に対してスリーブ８０を閉塞位置から開放位置に切換えて、第２係合ピン７４を開放位置のスリーブ８０の貫通孔８０ａを貫通させて、退入位置の開閉ロッド３０の係合孔７１にスムーズに係合させることができる。
【００８２】
第１ロック機構６０は、ロックピン６１をベース部材１０に可動に装着するとともに、ロックピン６１をその大径部６１ｂが可動グリッパ部材２５のロック孔６２に係合する方向へ付勢する圧縮コイルバネ６３を有し、このロックピン６１がプレート部材２ｂで押動されて可動グリッパ部材２５のロック孔６２から係合解除可能に構成したので、第１ロック機構６０で可動グリッパ部材２５を作動位置にロックする場合、先ず、開閉ロッド３０が突出位置で可動グリッパ部材２５が待機位置のときに、プレート部材２ｂでロックピン６１を係合ピン７２と共に押動して、ロックピン６１をロック孔６２から係合解除させた状態で、開閉ロッド３０を突出位置から退入位置へ切換えて、可動グリッパ部材２５を待機位置から作動位置に切換え、その後、プレート部材２ｂをロックピン６１と係合ピン７２から離隔することで、ロックピン６１の大径部６１ｂを可動グリッパ部材２５のロック孔６２に係合させてから、係合ピン７２を開閉ロッド３０の係合孔７１から係合解除させることができる。
【００８３】
圧縮コイルバネ３３は、開閉ロッド３０と連動連結機構４０を介して可動グリッパ部材２５を待機位置の方へ付勢するので、開閉ロッド３０と可動グリッパ部材２５とに個別に付勢手段を設けることなく、共通の圧縮コイルバネ３３により、開閉ロッド３０を突出位置の方へ付勢するとともに、可動グリッパ部材２５を待機位置の方へ付勢できる。
【００８４】
ベース部材１０の中央部に駆動軸３の先端部分を連結し、２組の固定グリッパ部材２１及び可動グリッパ部材２５、開閉ロッド３０、連動連結機構４０、第１，第２ロック機構６０，７０を、ベース部材１０のうち駆動軸３との連結部を挟んだ両側部分に設けたので、使用後の工具ホルダ５の主軸から工具マガジン側への受け渡しと、新たな工具ホルダ５の工具マガジン側から主軸への受け渡しとを同時に行うことができる。
【００８５】
尚、第１ロック機構６０が、退入位置の開閉ロッド３０に係合解除可能に係合して可動グリッパ部材２５を作動位置にロックし、第２ロック機構７０が、開閉ロッド３０が突出位置から退入位置に切換わった時に、第１ロック機構６０が退入位置の開閉ロッド３０に係合するよりも早期に作動位置の可動グリッパ部材２５に係合解除可能に係合して、可動グリッパ部材２５を作動位置に補助的にロックするように構成してもよい。
【００８６】
また、第１ロック機構６０が、作動位置の可動グリッパ部材２５に係合解除可能に係合して可動グリッパ部材２５を作動位置にロックし、第２ロック機構７０が、開閉ロッド３０が突出位置から退入位置に切換わった時に、第１ロック機構６０が作動位置の可動グリッパ部材２５に係合するよりも早期に作動位置の可動グリッパ部材２５に係合解除可能に係合して、可動グリッパ部材２５を作動位置に補助的にロックするように構成してもよい。
【００８７】
また、第１ロック機構６０が、退入位置の開閉ロッド３０に係合解除可能に係合して可動グリッパ部材２５を作動位置にロックし、第２ロック機構７０が、開閉ロッド３０が突出位置から退入位置に切換わった時に、第１ロック機構６０が退入位置の開閉ロッド３０に係合するよりも早期に退入位置の開閉ロッド３０に係合解除可能に係合して、可動グリッパ部材２５を作動位置に補助的にロックするように構成してもよい。
【００８８】
次に、前記実施例を部分的に変更した変更形態について説明する。
１］図２０に示すように、この工具交換用アーム装置４Ａは、前記実施例の工具交換用アーム装置４において、ディテント機構１００を追加的に設けたものであり、そのディテント機構１００は、待機位置の開閉ロッド３０の外周部に形成された係合溝部１０１に係合して、開閉ロッド３０から所定のロッド進出力を受けた場合に係合溝部１０１から係合解除するように構成され、この所定のロッド進出力は、工具ホルダ５が工具受入れ空間２９から導出され作動位置の可動グリッパ部材２５を待機位置の方へ押動する際に、この可動グリッパ部材２５から連動連結機構４０を介して開閉ロッド３０に付与される。係合溝部１０１は開閉ロッド３０の長孔３０ｂよりも前側部分にＶ字溝に形成されている。
【００８９】
ディテント機構１００は、係合溝部１０１に係合解除可能に係合するようにベース部材１０に装着された鋼球１０２と、鋼球１０２を係合溝部１０１に係合させる方向へ付勢する圧縮コイルバネ１０３とを有する。ベース部材１０には、左右内方端が孔部１１に連通して左右外方端がベース部材１０外へ臨む左右に向く取付孔１０４が形成され、取付孔１０４に軸状部材１０５が摺動自在に装着され、軸状部材１０５の左右内方端部に鋼球１０２が装着されている。取付孔１０４に蓋をする蓋部材１０６がベース部材１０に螺合され、蓋部材１０６と軸状部材１０５との間に圧縮コイルバネ１０３が装着されている。尚、ディテント機構１００と共に、或いは、ディテント機構１００を省略して、作動位置の可動グリッパ部材２５の外周部に形成された係合溝部に係合して、可動グリッパ部材から所定の退入力を受けた場合に係合溝部から係合解除するディテント機構を設けてもよい。
【００９０】
２］図２１に示すように、この工具交換用アーム装置４Ｂは、前記実施例の工具交換用アーム装置４において、連動連結機構４０Ｂのリンク部材４１Ｂを利用して、ディテント機構１１０を追加的に設けたものであり、そのディテント機構１１０は、可動グリッパ部材２５が作動位置で開閉ロッド３０が退入位置のときに、リンク部材４１Ｂの下面部に形成された係合孔部１１１，１１２に係合して、リンク部材４１Ｂから所定の回転力を受けた場合に係合溝部１１１，１１２から係合解除するように構成され、この所定の回転力は、工具ホルダ５が工具受入れ空間２９から導出され作動位置の可動グリッパ部材２５を待機位置の方へ押動する際に、この可動グリッパ部材２５を介してリンク部材４１Ｂから付与される。
【００９１】
ディテント機構１１０は、係合溝部１１１，１１２に下側から係合解除可能に係合するようにベース部材１０に装着された鋼球１１３，１１４と、鋼球１１３，１１４を係合溝部１１１，１１２に係合させる方向へ付勢する圧縮コイルバネ１１５，１１６とを有する。ベース部材１０には、リンク部材４１Ｂの下端部を回動自在に支持する取付部材１１７が装着され、その取付部材１１７に、上端がリンク部材４１Ｂの方に臨み下端がベース部材１０外へ臨む上下に向く取付孔１１７ａ，１１７ｂが形成され、取付孔１１７ａ，１１７ｂに軸状部材１１８ａ，１１８ｂが摺動自在に装着され、軸状部材１１８ａ，１１８ｂの上端部に鋼球１１３，１１４が装着されている。取付孔１１７ａ，１１７ｂに蓋をする蓋部材１１９が取付部材１１７に固定され、蓋部材１１９と軸状部材１１８ａ，１１８ｂとの間に圧縮コイルバネ１１５，１１６が装着されている。尚、図２０のディテント機構１００と図２１のディテント機構１１０の両方を設けてもよい。
【００９２】
３］図２２〜図２５に示すように、この工具交換用アーム装置４Ｃは、前記実施例の第１，第２ロック機構６０，７０を変更したものである。この第１，第２ロック機構６０Ｃ，７０Ｃは、それらをユニット化したロックユニット１２０に設けられている。
【００９３】
このロックユニット１２０は、ベース部材１０に上側からボルト１２１ａで固定されるピン支持部材１２１と、このピン支持部材１２１に上側からボルト１２２ａで固定されるピン収容部材１２２と、第１ロック機構６０Ｃのロックピン６１Ｃと第２ロック機構７０Ｃの第１係合ピン７３Ｃに夫々連結された連結ピン部材１２３と、連結ピン部材１２３を上方へ付勢する圧縮コイルバネ１２４とを備えている。
【００９４】
第１ロック機構６０Ｃは、ロックピン６１Ｃを備え、第２ロック機構７０Ｃは、第１，第２係合ピン７３Ｃ，７４Ｃ、圧縮コイルバネ７６Ｃを備え、ピン支持部材１２１、ピン収容部材１２２、連結ピン部材１２３と、圧縮コイルバネ１２４が、第１，第２ロック機構６０Ｃ，７０Ｃに共通の構成となり、圧縮コイルバネ１２４が、ロックピン付勢手段及び係合ピン付勢手段に相当するものである。尚、ロックピン６１Ｃ、第１，第２係合ピン７３Ｃ，７４Ｃ、圧縮コイルバネ７６Ｃについて、それら基本的な機能は前記実施例のものと同様であるので説明を省略する。
【００９５】
ピン支持部材１２１には３つのピン孔１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄが上下貫通状に形成され、これらピン孔１２１ｂ，１２１ｃ，１２１ｄに、連結ピン部材１２３、ロックピン６１Ｃ、第２係合ピン７４Ｃが夫々摺動自在に挿通支持され、ロックピン６１Ｃの軸心が作動位置の可動グリッパ部材２５のロック孔６２の中心と一致し、第２係合ピン７４Ｃの軸心が退入位置の開閉ロッド３０の係合孔７１の中心に一致する。
【００９６】
連結ピン部材１２３の長さ方向途中部に水平両側に張出したピン連結部１２３ａが形成され、このピン連結部１２３ａの両端部にロックピン６１Ｃの上端部と第１係合ピン７３Ｃの上端部が固定的に連結されている。連結ピン部材１２３はピン収容部材１２２の上壁部１２２ｂを貫通して上方へ突出し、この連結ピン部材１２３がプレート部材２ｂで押され、また、そのピン連結部１２３ａが上壁部１２２ｂに下側から当接して、上方移動が規制される。圧縮コイルバネ１２４は、連結ピン部材１２３に外装され、そのピン連結部１２３ａとピン支持部材１２１との間に介装されている。
【００９７】
この工具交換用アーム装置４Ｃによれば、第１，第２ロック機構６０Ｃ，７０Ｃをユニット化したロックユニット１２０に設け、別途連結ピン部材１２３は必要になるが、ピン支持部材１２１、ピン収容部材１２２、圧縮コイルバネ１２４を第１，第２ロック機構６０Ｃ，７０Ｃに共通化できるため、前記実施例に比べると、第１，第２ロック機構６０Ｃ，７０Ｃの構造を全体的に簡単化でき、ベース部材１０への取付けも簡単になる。
【００９８】
４］図示しないが、ロックピン６１を上下方向に延長して細長く形成し、ベース部材１０を上下に貫通するように配設して、その上端部をプレート部材２ｂに固定し、圧縮コイルバネ６３、ピン支持部材６６、バネ装着部材６７等を省略してもよい。この場合、プレート部材２ｂが本体装置２に回動自在に装着され、工具交換用アーム装置４と共にロックピン６１が回動し、その回転方向に対しては、ベース部材１０とロックピン６１との一体性が保たれるようにする。
【００９９】
つまり、工具交換用アーム装置４の昇降のみを利用して、即ちプレート部材２ｂでロックピン６１を押動するのではなく、ロックピン６１に対してベース部材１０を上下方向に相対移動させ、所定の工具受け位置と工具渡し位置のときに、ロックピン６１の小径部６１ａが開閉ロッド３０のロック孔６２又はロック退避孔６５に臨み、工具交換用アーム装置４が工具受け位置と工具渡し位置以外の位置のとき、可動グリッパ部材２５が作動位置のときには、ロックピン６１の大径部６１ｂが可動グリッパ部材２５のロック孔６２に係合し、可動グリッパ部材２５が待機位置のときには、ロックピン６１の大径部６１ｂが可動グリッパ部材２５のロック退避孔６５に係合する。
【０１００】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を付加して実施可能であり、また、本発明については、自動工具交換装置に装備される種々の工具交換用アーム装置として適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】工具交換用アーム装置を含む自動工具交換装置の正面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】工具交換用アーム装置の左半部の平面図である。
【図４】工具交換用アーム装置の左半部の底面図である。
【図５】図３のV −V 線断面図である。
【図６】図３のVI−VI線断面図である。
【図７】図３のVII−VII線断面図である。
【図８】第１係合ピンの縦断面図である。
【図９】第２係合ピンの縦断面図である。
【図１０】第２係合ピンの側面図である。
【図１１】スリーブの平断面図である。
【図１２】スリーブの縦断面図である。
【図１３−１】開閉ロッドが突出位置のときの第２ロック機構の縦断面図である。
【図１３−２】図１３−１の状態に対する第１ロック機構の縦断面図である。
【図１３−３】図１３−１の状態に対する第１ロック機構の平断面図である。
【図１４−１】工具受け位置おける開閉ロッドが突出位置のときの第２ロック機構の縦断面図である。
【図１４−２】図１４−１の状態に対する第１ロック機構の縦断面図である。
【図１４−３】図１４−１の状態に対する第１ロック機構の平断面図である。
【図１５−１】工具受け位置おける開閉ロッドが退入位置のときの第２ロック機構の縦断面図である。
【図１５−２】図１５−１の状態に対する第１ロック機構の縦断面図である。
【図１５−３】図１５−１の状態に対する第１ロック機構の平断面図である。
【図１６−１】工具受け位置おける開閉ロッドが退入位置のときの第２ロック機構の縦断面図である。
【図１６−２】図１６−１の状態に対する第１ロック機構の縦断面図である。
【図１６−３】図１６−１の状態に対する第１ロック機構の平断面図である。
【図１７−１】工具受け位置と工具渡し位置以外の位置における開閉ロッドが退入位置のときの第２ロック機構の縦断面図である。
【図１７−２】図１７−１の状態に対する第１ロック機構の縦断面図である。
【図１７−３】図１７−１の状態に対する第１ロック機構の平断面図である。
【図１８−１】工具渡し位置における開閉ロッドが退入位置のときの第２ロック機構の縦断面図である。
【図１８−２】図１８−１の状態に対する第１ロック機構の縦断面図である。
【図１８−３】図１８−１の状態に対する第１ロック機構の平断面図である。
【図１９−１】工具渡し位置における開閉ロッドが突出位置のときの第２ロック機構の縦断面図である。
【図１９−２】図１９−１の状態に対する第１ロック機構の縦断面図である。
【図１９−３】図１９−１の状態に対する第１ロック機構の平断面図である。
【図２０】変更形態１の図２の左半部相当図である。
【図２１】変更形態２の図５相当図である。
【図２２】変更形態３の図３相当図である。
【図２３】図２２のXXIII −XXIII 線断面図である。
【図２４】図２２のXXIV−XXIV線断面図である。
【図２５】図２２のXXV −XXV 線断面図である。
【図２６】工具及び工具ホルダの側面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  自動工具交換装置
２  本体装置
２ｂ  プレート部材
３  駆動軸
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ  工具交換用アーム装置
５  工具ホルダ
１０  ベース部材
２１  固定グリッパ部材
２５  可動グリッパ部材
２９  工具受入れ空間
３０  開閉ロッド
３３  圧縮コイルバネ
４０，４０Ｂ  連動連結機構
６０，６０Ｃ  第１ロック機構
６１，６１Ｃ  ロックピン
６１ａ  小径部
６１ｂ  大径部
６２  ロック孔
６３  圧縮コイルバネ
７０，７０Ｃ  第２ロック機構
７１  係合孔
７２  係合ピン
７３，７３Ｃ  第１係合ピン
７４，７４Ｃ  第２係合ピン
７５，７６  圧縮コイルバネ
８０  スリーブ
８０ａ  貫通孔
８１  スリーブ案内機構
８９  圧縮コイルバネ
１２４  圧縮コイルバネ
【図１】
2009262265.tif 000003
【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１３−１】
2009262265.tif 000015
【図１３−２】
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【図１３−３】
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【図１４−１】
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【図１４−２】
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【図１４−３】
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【図１５−１】
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【図１５−２】
2009262265.tif 000022
【図１５−３】
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【図１６−１】
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【図１６−２】
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【図１６−３】
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【図１７−１】
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【図１７−２】
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【図１７−３】
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【図１８−１】
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【図１８−２】
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【図１８−３】
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【図１９−１】
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【図１９−２】
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【図１９−３】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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