CN106232290B - 机床 - Google Patents

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Abstract

机床1具备存储有使用工具信息的工具信息存储部9，所述使用工具信息用以在NC程序执行部5执行NC程序时特定出该加工中所使用的工具，箱操作盘18具备用以对操作员报告警报的报告部18b。工具更换控制部11在NC程序执行部5执行NC程序期间，当从输入部18a接收到操作信号时，确认存储在工具信息存储部9的使用工具信息，在保持在操作信号所涉及的工具筒17a的工具在该加工中不被使用的情况下，使该工具筒17a移动到工具装卸位置17c，在该加工中被使用的情况下，对报告部18a报告表示不可操作的警报。

Description

机床
技术领域
本发明涉及一种机床，所述机床具备：运动机构部，包含主轴；数值控制装置，按照NC(Numerical Control，数字控制)程序对该运动机构部的工作进行数值控制；以及工具更换装置，将安装在所述主轴的工具更换为另一工具。
背景技术
作为以往的一般工具更换装置，已知有这样一种工具更换装置，其包含：工具箱，具有供保持工具的多个工具保持部；箱驱动机构，驱动该工具箱，而使各工具保持部移动到工具更换位置；工具更换机构，将安装在主轴的工具与定位在工具更换位置的工具互换；以及工具更换控制部，控制箱驱动机构及工具更换机构的工作(参照日本专利特开平8-318443号公报)。
在这种工具更换装置中，通过操作员的人工作业进行在所述工具保持部安装工具以及从该工具保持部取出工具而作为整备作业。而且，在具备多个工具保持部的工具箱的情况下设有手动操作装置，所述手动操作装置设定有用以供操作员装卸工具的工具装卸位置，并且将用以从所述多个工具保持部之中选择性地使特定工具保持部移动到所述工具装卸位置的操作信号输入到所述工具更换控制部。
在这种工具更换装置中，操作员通过所述手动操作装置，指定作业对象的工具保持部，由此将用以使所指定的工具保持部移动到所述工具装卸位置的操作信号从该手动操作装置发送到所述工具更换控制部，在该工具更换控制部的控制下，驱动所述箱驱动机构，而使所指定的工具保持部移动到工具装卸位置。这样一来，通过该操作，操作员能够将想要的任意工具保持部调用到工具装卸位置，从而能够进行在该工具保持部安装工具、或从该工具保持部取出工具。
另外，在该整备作业中有如下作业等：在机床中利用新设定的工具进行未执行的新的加工的情况下，作为加工开始前的整备作业，将设定工具新安装在所述工具保持部；或者在因加工导致工具达到磨耗极限的情况下，将该达到磨耗极限的工具更换为新的工具。此外，对工具的更换时期的管理一般来说是通过掌握各工具的加工累积时间而进行，对于各工具，按经验设定被看作磨耗极限的极限加工时间，基于该极限加工时间，设定更换时期，由操作员更换已到更换时期的工具。
另外，通常在机床的数值控制装置中存储有多个NC程序，在该机床中，执行与NC程序相应的多种加工。因此，在所述工具箱中预先存储有各加工中分别使用的多个工具，在工具之中，有多个加工中共用的工具，或者也有只在单一加工中使用的工具。
根据这种背景，以往，除了在机床停止时以外，在加工中也将已达到加工极限的工具进行更换。也就是说，在工具箱中，也有不用于该加工的工具，这是因为，即使在加工中进行更换，这样的工具也不会对该加工带来阻碍。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开平8-318443号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
但是，以往在加工中通过手动操作进行工具更换的情况下，产生如下问题：因操作员弄错应调用的工具保持部而输入到所述手动操作装置，导致将该加工中所使用的工具调用到所述工具装卸位置。
在加工中，在利用所述手动操作装置对所述工具箱进行手动操作而通过人工作业进行工具更换的情况下，存在如下情况：在该作业中，将自动工具更换指令从所述数值控制装置发送到所述工具更换控制部，而执行该自动工具更换动作。在此情况下，在操作员通过人工作业完成工具更换后执行所述自动工具更换动作的情况下并不会成为多大的问题，但如果在操作员从工具装卸位置的工具保持部取出工具之后并且将新的工具安装在该工具保持部之前，对该工具保持部执行自动工具更换动作，那么由于在该工具保持部未安装工具，因此自动工具更换动作在中途被中断，结果产生加工中断的问题。
此外，加工一旦中断，为了在中断后重新开始该加工，就必须进行繁琐的作业，还会产生因加工中断导致机床的工作率降低的问题，所述繁琐的作业是在使机床的各部恢复到原位置后，使该各部以成为加工中断前的正常状态的方式动作，然后，从中断NC程序的时间点重新开始该加工。
本发明是鉴于以上实际情况而完成的发明，其目的在于提供一种机床，所述机床在使用手动操作装置的操作中存在操作员误操作的情况下，能够使操作员识别出该误操作，还能够防止因误操作而驱动工具箱。
[解决问题的手段]
用以解决所述问题的本发明涉及一种机床，构成为具备：运动机构部，包含主轴；数值控制装置，按照NC程序对该运动机构部的工作进行数值控制；以及工具更换装置，将安装在所述主轴的工具更换为另一工具；
所述工具更换装置具备：工具箱，具有保持所述工具的多个工具保持部；
箱驱动机构，驱动所述工具箱，使所述工具保持部移动到用以与安装在主轴的工具更换的工具更换位置以及用以通过手动对该工具保持部装卸工具的工具装卸位置；
工具更换机构，将安装在主轴的工具与定位在所述工具更换位置的工具互换；
工具更换控制部，控制所述箱驱动机构及工具更换机构的工作；以及
手动操作装置，将操作信号输入到所述工具更换控制部，所述操作信号用以从所述多个工具保持部之中选择性地使特定工具保持部移动到所述工具装卸位置；且
所述机床还具备存储有使用工具信息的工具信息存储部，所述使用工具信息用以在所述数值控制装置执行NC程序时特定出使用该NC程序的加工中所使用的工具，
所述手动操作装置具备报告部，所述报告部用以对操作员报告警报，并且
所述工具更换控制部构成为：在所述数值控制装置执行所述NC程序期间，当从所述手动操作装置接收到所述操作信号时，确认存储在所述工具信息存储部的使用工具信息，在保持在该操作信号所涉及的工具保持部的工具不被该NC程序使用的情况下，使该工具保持部移动到所述工具装卸位置，在保持在该操作信号所涉及的工具保持部的工具被该NC程序使用的情况下，对所述报告部报告警报。
根据该机床，进行自动工具更换动作及手动操作，所述自动工具更换动作是通过数值控制装置执行NC程序中的工具更换代码来进行，所述手动操作是操作员经由手动操作装置而执行。
自动工具更换动作是通过所述数值控制装置执行NC程序中的工具更换代码并将该工具更换代码所涉及的工具更换指令发送到所述工具更换控制部来执行，接收到工具更换指令的工具更换控制部驱动工具更换机构，将安装在主轴的工具与定位在所述工具更换位置的下一工具互换。另外，下一工具定位在工具更换位置是通过数值控制装置执行NC程序中的工具指定代码来进行。也就是说，数值控制装置通过执行NC程序中的工具指定代码来识别接下来要使用的工具，将使保持识别出的下一工具的工具保持部定位在所述工具更换位置的信号发送到工具更换控制部，工具更换控制部根据所接收的信号驱动箱驱动机构，而将所指定的工具保持部定位在工具更换位置。
另一方面，手动操作是通过操作员将与应调用到工具装卸位置的工具保持部有关的信息输入到手动操作装置来进行。一般来说，对各工具保持部分配有连续编号(工具保持编号)，例如，将该工具保持编号输入到手动操作装置。
手动操作装置如果被输入与应调用的工具保持部有关的信息，就会将用以使输入信息所涉及的工具保持部移动到工具装卸位置的操作信号发送到工具更换控制部。然后，工具更换控制部如果接收到该操作信号，就会确认所述数值控制装置的动作状况，在数值控制装置未执行NC程序的情况下，驱动所述箱驱动机构，使操作信号所涉及的工具保持部移动到工具装卸位置。
另一方面，在数值控制装置执行NC程序的情况下，工具更换控制部确认存储在所述工具信息存储部的使用工具信息，确认保持在操作信号所涉及的工具保持部的工具是否被该NC程序使用，在不被使用的情况下，使该工具保持部移动到所述工具装卸位置，在保持在操作信号所涉及的工具保持部的工具被该NC程序使用的情况下，对所述报告部报告表示预备使用、或者不可操作等的警报。
像这样，根据本发明的机床，在加工中，操作员通过手动操作使所需工具移动(调用)到工具装卸位置时，当操作员弄错对手动操作装置的输入而想要将保持着该加工中所要使用的工具的工具保持部调用到工具装卸位置时，通过设置在手动操作装置的报告部报告警报，因此操作员能够容易地识别出自己的误输入。然后，识别出误输入的操作员能够采取通过校正输入将正确的工具保持部调用到工具装卸位置等措施，另外，通过采取这种措施，能够防止产生像以往那样的问题，也就是自动工具更换动作中断，因此导致加工中断。
此外，在本发明中，在所述工具信息存储部中，可利用能够采取的所有手段，存储所述使用工具信息，并且更新这些使用工具信息，优选在所述机床设置使用工具信息更新部，利用该使用工具信息更新部，将使用工具信息存储到所述工具信息存储部，并且更新这些使用工具信息。
而且，利用该使用工具信息更新部将所述使用工具信息存储到所述工具信息存储部并进行更新能够采取利用来自外部的输入进行所述动作的态样。在此情况下，操作该机床的操作员基于此后要执行的NC程序，识别出该加工中所要使用的工具，将识别出的工具所涉及的信息输入到所述使用工具信息更新部，将该使用工具信息存储到所述工具信息存储部，并且更新该使用工具信息。
或者，所述使用工具信息更新部也可以构成为，通过对存储在所述数值控制装置内的NC程序进行解析，而将存储在所述工具信息存储部的使用工具信息更新(包括存储)，另外，所述使用工具信息更新部还可以构成为，通过对由所述数值控制装置执行中的NC程序进行解析，而将存储在所述工具信息存储部的使用工具信息更新(包括存储)。这样一来，操作员能够不进行任何操作而进行在工具信息存储部存储、更新使用工具信息，因此不会产生操作员弄错使用工具信息而输入等人为失误。
另外，也可以是所述工具信息存储部构成为，进一步存储保持在所述工具箱各工具保持部的工具的加工累积时间及该工具的极限加工时间，
所述机床还具备加工时间计算部，所述加工时间计算部解析由所述数值控制装置执行的NC程序，算出使用该NC程序的加工中所使用的工具的加工时间，并以所算出的加工时间，将存储在所述工具信息存储部的对应工具的加工累积时间更新，并且
所述使用工具信息更新部构成为，进一步监视存储在所述工具信息存储部的各工具的加工累积时间是否超过极限加工时间，将加工累积时间超过极限加工时间的工具从由存储在所述工具信息存储部的使用工具信息特定出的使用工具中排除。
根据具有这种构成的机床，能够进行存储在工具箱的各工具的寿命管理。另外，对于加工累积时间超过极限加工时间的工具，如果将其继续用于加工，那么产生工具破损等问题的可能性高，因此，该工具即使在该加工中使用，也宜尽早更换为新的工具。根据所述构成，超过极限加工时间的工具被从由存储在工具信息存储部的使用工具信息特定出的使用工具中排除，因此操作员即使为了更换该工具，对所述手动更换装置输入将保持着该工具的工具保持部调用到工具装卸位置的指令，也不会被所述报告部报告警报，因此操作员能够不分散注意力而进行工具更换作业。
另外，在本发明中，优选的是所述工具更换控制部构成为，在保持在所述操作信号所涉及的工具保持部的工具在由所述数值控制装置执行中的加工中被使用的情况下，不使该工具保持部移动到所述工具装卸位置。其原因在于：如果因操作员的误输入而使工具箱动作，那么不仅该动作本身变得无用，也会造成能量的浪费。
或者，所述工具更换控制部也可以构成为，在保持在所述操作信号所涉及的工具保持部的工具在由所述数值控制装置执行中的加工中被使用的情况下，只在报告所述警报后进一步从所述手动操作装置接收到执行信号时，使该工具保持部移动到所述工具装卸位置。即使是该加工中所使用的工具，在确认到某些情况、例如对加工累积时间未超过极限加工时间的工具通过目视确认到缺损的情况下，操作员也必须更换该工具。根据所述构成，因操作员对手动更换装置输入将保持着该工具的工具保持部调用到工具装卸位置的指令，而从所述报告部报告警报，但通过操作员进一步从手动操作装置输入执行信号，而将该工具保持部调用到工具装卸位置，由此，操作员能够进行必要的工具更换。
[发明的效果]
如上所述，根据本发明，在加工中，当在操作员通过手动操作使所需工具移动到工具装卸位置时，操作员弄错对手动操作装置的输入而想要保持该加工中所使用的工具而将工具保持部调用到工具装卸位置时，由设置在手动操作装置的报告部报告警报，因此操作员能够容易地识别出自己的误输入。然后，识别出误输入的操作员能够采取通过校正输入而将正确的工具保持部调用到工具装卸位置等措施，另外，通过采取这种措施，能够防止产生像以往那样的问题，也就是自动工具更换动作中断，因此导致加工中断。
附图说明
图1是本发明一实施方式的机床的概略构成的框图。
图2是用以对存储在本实施方式的工具信息存储部的工具信息进行说明的说明图。
图3是表示本发明另一实施方式中的NC程序的一例的说明图。
图4是表示本发明另一实施方式中的NC程序的一例的说明图。
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边对本发明的具体实施方式进行说明。图1是表示本发明一实施方式的机床的概略构成的框图。
如图1所示，本例的机床1包含控制装置2、输送装置12、主轴装置13、NC操作盘14、工具更换机构15、箱驱动机构16、工具箱17及箱操作盘18等。另外，所述控制装置2包含NC程序存储部4、NC程序执行部5、输送控制部6、主轴控制部7、使用工具信息更新部8、工具信息存储部9、加工时间计算部10及工具更换控制部11，这些部件之中，所述NC程序存储部4、NC程序执行部5、输送控制部6及主轴控制部7构成数值控制部3。
所述输送装置12及主轴装置13构成机床1的运动机构部，例如在机床1为加工中心的情况下，所述输送装置12发挥使未图示的平台与主轴装置13在三维空间内相对移动的作用。另外，主轴装置13具备供工具安装的主轴及使该主轴以轴为中心旋转的主轴马达等。
所述工具箱17包含：至少2个链轮(未图示)，隔开适当间隔配设；封闭环状的链条(未图示)，挂绕在该链轮(未图示)；以及多个工具筒17a，以适当间隔连结在该链条(未图示)；且在各工具筒17a分别保持工具。另外，所述箱驱动机构16连接在所述链轮(未图示)的一个链轮，使该链轮(未图示)以轴为中心旋转，而使所述链条(未图示)及工具筒17a沿箭头所示方向移动，使工具筒17a经过工具更换位置17b及工具装卸位置17c。
另外，所述工具更换机构15是将安装在所述主轴装置13的主轴的工具与保持在位于所述工具更换位置17b的工具筒17a的工具互换的机构。作为该工具更换机构15的具体构成，例如可例示如下构成，所述构成具备：更换臂，在两端部分别具备工具固持部；支撑轴，与主轴平行地设置，支撑所述更换臂；旋转机构，使更换臂以支撑轴的轴线为中心旋转；以及进退机构，使更换臂沿着支撑轴进退。
根据该工具更换机构15，通过执行如下动作，将安装在主轴的工具与位于工具更换位置17b的下一工具互换，这些动作是：1)保持动作，使更换臂从原位置(处于待机状态的角度位置)以支撑轴的轴线为中心旋转，使更换臂的一个工具固持部固持安装在主轴的工具，与此同时，使另一工具固持部固持位于所述工具更换位置17b的下一工具；2)取出动作，使更换臂沿着支撑轴进出，而从主轴取出工具；3)定位动作，使更换臂以支撑轴的轴线为中心旋转，将保持在另一工具保持部的下一工具定位在主轴的轴线上；4)安装动作，使更换臂沿着支撑轴后退，使保持在另一工具保持部的下一工具安装在主轴；以及5)恢复动作，使更换臂以支撑轴的轴线为中心而恢复到原位置。
所述NC操作盘14具备输入部14a及显示部14b，能够进行如下处理：经由所述输入部14a，将NC程序存储在所述NC程序存储部4；以及对NC程序执行部5、输送控制部6及主轴控制部7分别输入控制信号。另外，在显示部14b中显示存储在NC程序存储部4的NC程序、或NC程序执行部5中的执行状况、输送装置12及主轴装置13的动作状况等。
所述箱操作盘18也同样具备输入部18a及显示部18b，能够将应调用到所述工具装卸位置17c的工具筒17a的编号经由所述输入部18a输入到所述工具更换控制部11。另外，在所述显示部18b，接收从所述工具更换控制部11发送的不可操作信号，显示表示不可操作的画面(警告画面)。
所述输送控制部6是控制所述输送装置12的工作的功能部，所述主轴控制部7是控制所述主轴装置13的工作的功能部。另外，在NC程序存储部4存储1个以上的NC程序，NC程序执行部5按照从所述输入部14a输入的指令，将所指定的NC程序从所述NC程序存储部4读出，并执行该NC程序，对所述输送控制部6、主轴控制部7及工具更换控制部11分别发送控制信号。此外，NC程序执行部5是在作为MDI操作从所述输入部14a被输入NC代码的情况下，也执行该NC代码，并将该NC代码所涉及的控制信号发送到所述输送控制部6、主轴控制部7及工具更换控制部11。
所述工具信息存储部9是存储如图2所示的工具信息的功能部。图2所示的工具信息是对各工具设定的工具编号、存储各工具的所述工具箱的工具筒17a的编号、各工具的尺寸(直径与长度)、使用各工具的NC程序、使用各工具的NC程序中的加工时间、关于各工具的目前的加工累积时间、对各工具设定的极限加工时间、对各工具设定的不可操作标记。此外，所述极限加工时间是被看作各工具的磨耗极限的加工累积时间，根据经验而设定。
所述加工时间计算部10进行如下处理：通过对存储在NC程序存储部4的NC程序进行解析，而识别由该NC程序指定的工具编号，并且算出该工具的加工时间，将所算出的各NC程序中的各工具的加工时间写入到所述工具信息存储部9。此外，该处理可以定期进行，优选每当将新的NC程序存储到所述NC程序存储部4时，对该新的NC程序进行处理，另外，每当通过编辑等改变存储在NC程序存储部4的NC程序时，对改变后的NC程序进行处理。
另外，所述加工时间计算部10进行如下处理：监视所述NC程序执行部5的动作状况，识别由该NC程序执行部5执行的NC程序，并且每当完成该NC程序的执行时，或者每当由工具更换机构15从主轴取出工具时，对使用该NC程序的加工中所使用的各工具、或通过工具更换而存储在工具箱17的工具，将存储在所述工具信息存储部9的加工时间与存储在该工具信息存储部9的加工累积时间相加，由此更新该加工累积时间。
所述使用工具信息更新部8进行如下处理：将数据写入到所述工具信息存储部9，并且更新已存储的数据。具体来说进行如下处理：将有关于从所述NC操作盘14的输入部14a输入的与所述工具编号对应的工具筒编号、工具名称、尺寸、极限加工时间的各数据写入到所述工具信息存储部9。
另外，使用工具信息更新部8进行如下处理：通过对存储在NC程序存储部4的NC程序进行解析，而识别由各NC程序指定的工具编号，也就是说，分别识别使用各NC程序的加工中所要使用的工具，针对各工具的每一个，将使用该工具的NC程序名(NC程序编号)写入到所述工具信息存储部9。此外，该处理可以定期进行，优选每当将新的NC程序存储到所述NC程序存储部4时，对该新的NC程序进行处理，另外，每当通过编辑等改变存储在NC程序存储部4的NC程序时，对改变后的NC程序进行处理。
进而，使用工具信息更新部8进行如下处理：监视所述NC程序执行部5的动作状况，在由NC程序执行部5执行NC程序的情况下，确认所执行的NC程序名，基于所确认的NC程序名，参照所述工具信息存储部9，识别被该NC程序使用的工具，对于识别出的工具之中的存储在所述工具信息存储部9的加工累积时间未超过极限加工时间的工具，将存储在所述工具信息存储部9的不可操作标记设为接通(ON)，并将除此以外的工具的不可操作标记设为断开(OFF)。例如，在图2所示的示例中，在由所述NC程序执行部5执行的NC程序为O1000的情况下，使用工具信息更新部8将在使用O1000的NC程序的加工中使用且加工累积时间未超过极限加工时间的工具编号001、002及020等的工具的不可操作标记设为接通，另一方面，将除这些以外的工具编号003等的工具的不可操作标记设为断开。
所述工具更换控制部11接收从所述NC程序执行部5或所述NC操作盘14的输入部14a发送的控制信号，根据所接收到的控制信号来控制所述工具更换机构15及箱驱动机构16的工作。例如，一从NC程序执行部5或所述输入部14a接收到将下一工具调用到工具更换位置17b的控制信号，工具更换控制部11就驱动、控制箱驱动机构部16，使保持着该控制信号所涉及的工具的工具筒17a移动到工具更换位置17b，一从NC程序执行部5或所述输入部14a接收到工具更换指令，就驱动、控制工具更换机构15，使工具更换机构15执行工具更换动作。
另外，工具更换控制部11当接收到从所述箱操作盘18输入的操作信号、也就是使特定工具筒17a移动到工具装卸位置17c的操作信号时，首先，确认所述NC程序执行部5是否正在执行NC程序中，在正在执行NC程序的情况下，进一步参照所述工具信息存储部9，确认操作信号所涉及的工具筒17a是否为保持着不可操作标记接通的工具的工具筒17a，如果不可操作标记断开，就驱动、控制所述箱驱动机构16，使操作信号所涉及的工具筒17a移动到工具装卸位置17c，另一方面，如果不可操作标记接通，就不使操作信号所涉及的工具筒17a移动，而将不可操作信号发送到所述显示部18b。另外，在NC程序执行部5未执行NC程序的情况下，驱动、控制箱驱动机构16，使操作信号所涉及的工具筒17a移动到工具装卸位置17c。
其次，对在具备以上构成的本例的机床1中操作员经由箱操作盘18来操作的手动操作进行说明。
手动操作是操作员经由箱操作盘18将工具箱17的特定工具筒17a调用到工具装卸位置17c的操作，操作员在已调用到工具装卸位置17c的工具筒17a安装工具，或从所调用的工具筒17a取出工具。
在该手动操作中，操作员首先从箱操作盘18的输入部18a输入应调用到工具装卸位置17c的工具筒17a的编号。当输入工具筒17a的编号时，输入部18a对工具更换控制部11发送使所输入的编号的工具筒17a移动到工具装卸位置17c的操作信号。
工具更换控制部11当接收到该操作信号时，确认所述NC程序执行部5是否正在执行NC程序中，在NC程序执行部5未执行NC程序的情况下，驱动、控制箱驱动机构16，使操作信号所涉及的工具筒17a移动到工具装卸位置17c。由此，操作员能够在所调用的工具筒17a安装工具，或从该工具筒17a取出工具。
另一方面，在接收到所述操作信号时，所述NC程序执行部5正在执行NC程序中时，进一步参照存储在所述工具信息存储部9的数据，确认操作信号所涉及的工具筒17a的不可操作标记是否接通，在不可操作标记断开的工具筒17a的情况下，驱动、控制所述箱驱动机构16，使操作信号所涉及的工具筒17a移动到工具装卸位置17c。由此，即使NC程序执行部5正在执行NC程序中，在调用对象的工具不被该NC程序使用的情况下，以及虽被该NC程序使用但加工累积时间超过极限加工时间的情况下，将保持着该工具的工具筒17a调用到工具装卸位置17c。
另一方面，在不可操作标记接通的工具筒17a的情况下，工具更换控制部11不使该工具筒17a移动到工具装卸位置17c，而将不可操作信号发送到所述显示部18b，所述显示部18b接收该不可操作信号，显示表示该工具筒17a为不可操作的画面(警告画面)。
这样一来，根据本例的机床1，在加工中，操作员通过手动操作将所需工具调用到工具装卸位置17c时，当操作员弄错对箱操作盘18的输入部18a的输入而想要将保持着该加工中所要使用的工具的工具筒17a调用到工具装卸位置17c时，在箱操作盘18的显示部18b显示表示不可操作的警告画面，因此操作员能够容易地识别出自己的误输入。
然后，识别出误输入的操作员能够采取校正输入、也就是将保持着不在该加工中使用的工具的工具筒17a调用到工具装卸位置17c等措施，另外，通过采取这种措施，能够防止产生像以往那样的问题，也就是自动工具更换动作中断，因此导致加工中断。
另外，在本例中，对于不可操作标记接通的工具筒17a，使其不移动到工具装卸位置17c，因此能够避免因操作员的误输入导致的无用的动作，从而能够防止能量的浪费。
另外，在本例中，在工具信息存储部9内存储关于各工具的加工累积时间及极限加工时间，因此能够对存储在工具箱17中的各工具进行其寿命管理。
此外，对于加工累积时间超过极限加工时间的工具，如果将其继续用于加工，那么产生工具破损等问题的可能性高，因此，该工具即使在该加工中使用，也宜尽早更换为新的工具。在本例中，对于加工累积时间超过极限加工时间的工具，将存储在工具信息存储部9的不可操作标记设为断开，因此即使该工具在目前的加工中被使用，操作员也能够将其调用到工具装卸位置17c而适当更换为新的工具，另外，此时，由于在所述显示部18b不显示设为误输入的警告画面，因此操作员能够不分散注意力而进行更换作业。
以上，对本发明的具体实施方式进行了说明，但本发明能够采用的态样并不受上述任何限定。
例如，在上例中，工具更换控制部11构成为，在NC程序执行部5正在执行NC程序中从所述输入部18a接收到操作信号时，基于存储在工具信息存储部9内的不可操作标记的接通、断开，决定是否使操作信号所涉及的工具筒17a移动到工具装卸位置17c，但并不限于此，工具更换控制部11也可以构成为，识别NC程序执行部5所执行的NC程序名，基于识别出的程序名，根据存储在所述工具信息存储部9内的应用程序名与工具筒17a的关系，判断操作信号所涉及的工具筒17a是否用于该加工，从而决定是否使其移动到工具装卸位置17c。但是，为了实现迅速的处理，优选像上例那样根据不可操作标记进行判断。
另外，在上例中，所述使用工具信息更新部8构成为，通过对存储在所述NC程序存储部4的NC程序进行解析，而识别出NC程序名与被该NC程序使用的工具编号(工具)的关系，将该相关关系存储在所述工具信息存储部9，并且在NC程序执行部5执行NC程序时，根据该NC程序名与存储在工具信息存储部9的所述相关关系，识别被该NC程序使用的工具，并将其存储在所述工具信息存储部9的不可操作标记接通，但使用工具信息更新部8的构成并不限于此。
例如，所述使用工具信息更新部8也可以构成为，在NC程序执行部5执行NC程序时，先读该NC程序，识别被该NC程序使用的工具，对识别出的工具，将存储在所述工具信息存储部9的不可操作标记设为接通。在此情况下，在所述工具信息存储部9中未必需要存储与应用程序有关的数据。
另外，在将所述使用工具信息更新部8构成为在所述NC程序执行部5执行NC程序时根据该NC程序识别所要使用的工具并对识别出的工具将存储在所述工具信息存储部9的不可操作标记设为接通的情况下，优选将NC程序设为如下形式：在其开头部分,将该NC程序所使用的所有工具与意指被该NC程序使用的工具的NC代码一起记述。
将该NC程序的一例示于图3。在图3中，作为G代码的G500定义记述在该方块的工具编号(T编号)、即T001、T002及T020在该加工中被使用。因此，在此情况下，所述使用工具信息更新部8能够不先读NC程序的全文，而根据记述在NC程序的开头部分的G500识别出在该加工中使用T001、T002及T020，对识别出的工具，能够进行将存储在所述工具信息存储部9的不可操作标记设为接通的处理。
另外，像这样，也可以在NC程序中汇总记述使用工具的态样中，如图4所示，使用定义在以后的加工中使用的工具的G代码(G500)以及解除该定义的G代码(G501)，将加工划分成若干个区段，针对各区段的每一区段定义所使用的工具。在图4所示的示例中，在最开始的加工区段中，在使用工具信息更新部8中识别出使用T001及T002，使用工具信息更新部8在该区段的加工中只对工具T001及T002将工具信息存储部9内的不可操作标记设为接通，在下一加工区段中，在使用工具信息更新部8中识别出使用T001及T020，使用工具信息更新部8在该区段的加工中只对工具T001及T020进行将工具信息存储部9内的不可操作标记设为接通的处理。这样一来，能够以更细的间隔定义加工中的工具，因此能够以更细的间隔设定不可操作的工具，从而能够使操作员作业上的制约变得缓和。
此外，定义该使用工具的NC代码并不限于G代码，当然可以使用M代码等其他NC代码。
另外，在上例中，构成为，在由所述NC程序执行部5执行加工时，利用所述使用工具信息更新部8，解析所执行的NC程序，更新存储在所述工具信息存储部9的不可操作标记，但并不限于此，也可以是操作员经由NC操作盘14的输入部14a对在所述NC程序执行部5执行的加工中使用的工具，更新存储在所述工具信息存储部9的不可操作标记。操作员由于是自己操作加工，因此当然识别出在该加工中使用的工具，操作员自己能够更新存储在工具信息存储部9的不可操作标记。但是，为了避免操作员的输入失误，优选像上例那样利用使用工具信息更新部8来更新存储在工具信息存储部9的不可操作标记。
另外，在上例中，工具更换控制部11构成为，在关于加工中从箱操作盘18的输入部18a输入的操作信号所涉及的工具筒17a，存储在工具信息存储部9的不可操作标记接通的情况下，不使该工具筒17a移动到工具装卸位置17c，而将不可操作信号发送到所述显示部18b，使显示部18b显示表示该工具筒17a不可操作的警告画面，但也可以构成为，在显示部18b显示后，从输入部18a进一步接收到使该工具筒17a移动到工具装卸位置17c的执行信号时，使该工具筒17a移动到工具装卸位置17c。
即使是该加工中所使用的工具，在确认到某些情况、例如对加工累积时间未超过极限加工时间的工具通过目视确认到缺损的情况下，操作员也必须更换该工具。根据所述构成，因操作员从输入部18a输入将保持着该工具的工具筒17a调用到工具装卸位置17c的指令，而在所述显示部18b显示警告画面，但通过操作员进一步从输入部18a输入执行信号，而将该工具筒17a调用到工具装卸位置17c，由此，操作员能够进行必要的工具更换。
另外，在上例中，构成为，在关于加工中从所述输入部18a输入的操作信号所涉及的工具筒17a，存储在工具信息存储部9的不可操作标记接通的情况下，使显示部18b显示表示该工具筒17a不可操作的警告画面，但并不限于此，在不可操作标记接通的情况下，也可以通过使用扬声器等的声音等来报告。
另外，在上例中，对所执行的NC程序中所要使用的工具，识别为“不可操作”，但并不限于这种识别，例如也可以识别为“预备使用”。
另外，在上例中，采用了工具筒17a与保持于该工具筒17a的工具固定的所谓固定编号方式，但并不限于这种固定编号方式，也可以采用所谓随机编号方式。在此情况下，所述工具更换控制部11构成为，每当使所述工具更换动作执行时，基于因该工具更换而变更的工具筒17a与保持于该工具筒17a的工具的关系，将与此相应地与存储在所述工具信息存储部9的工具编号对应的工具筒编号更新。
[符号的说明]
1 机床
2 控制装置
3 数值控制部
4 NC程序存储部
5 NC程序执行部
6 输送控制部
7 主轴控制部
8 使用工具信息更新部
9 工具信息存储部
10 加工时间计算部
11 工具更换控制部
12 输送装置
13 主轴装置
14 NC操作盘
15 具更换机构
16 驱动机构
17 工具箱
18 箱操作盘
18a 显示部

Claims (24)

1.一种机床，其特征在于，具备：运动机构部，包含主轴；数值控制装置，按照NC程序对该运动机构部的工作进行数值控制；以及工具更换装置，将安装在所述主轴的工具更换为另一工具；
所述工具更换装置具备：工具箱，具有保持所述工具的多个工具保持部；
箱驱动机构，驱动所述工具箱，使所述工具保持部移动到用以与安装在主轴的工具更换的工具更换位置以及用以手动对该工具保持部装卸工具的工具装卸位置；
工具更换机构，将安装在主轴的工具与定位在所述工具更换位置的工具互换；
工具更换控制部，控制所述箱驱动机构及工具更换机构的工作；以及
手动操作装置，将操作信号输入到所述工具更换控制部，所述操作信号用以从所述多个工具保持部之中选择性地使特定工具保持部移动到所述工具装卸位置；且
所述机床还具备存储有使用工具信息的工具信息存储部，所述使用工具信息用以在所述数值控制装置执行NC程序时特定出使用该NC程序的加工中所使用的工具，
所述手动操作装置具备报告部，所述报告部用以对操作员报告警报，并且
所述工具更换控制部构成为：在所述数值控制装置执行所述NC程序期间，当从所述手动操作装置接收到所述操作信号时，确认存储在所述工具信息存储部的使用工具信息，在保持在该操作信号所涉及的工具保持部的工具不被该NC程序使用的情况下，使该工具保持部移动到所述工具装卸位置，在保持在该操作信号所涉及的工具保持部的工具被该NC程序使用的情况下，对所述报告部报告警报。
2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，具备使用工具信息更新部，所述使用工具信息更新部将存储在所述工具信息存储部的使用工具信息更新。
3.根据权利要求2所述的机床，其特征在于，所述使用工具信息更新部构成为：根据来自外部的输入，将存储在所述工具信息存储部的使用工具信息更新。
4.根据权利要求2所述的机床，其特征在于，所述使用工具信息更新部构成为：通过解析存储在所述数值控制装置内的NC程序，将存储在所述工具信息存储部的使用工具信息更新。
5.根据权利要求2所述的机床，其特征在于，所述使用工具信息更新部构成为：通过利用所述数值控制装置解析执行中的NC程序，将存储在所述工具信息存储部的使用工具信息更新。
6.根据权利要求3所述的机床，其特征在于，所述工具信息存储部构成为：进一步存储保持在所述工具箱各工具保持部的工具的加工累积时间及该工具的极限加工时间，
所述机床还具备加工时间计算部，所述加工时间计算部解析由所述数值控制装置执行的NC程序，算出使用该NC程序的加工中所使用的工具的加工时间，并以所算出的加工时间，将存储在所述工具信息存储部的对应工具的加工累积时间更新，并且
所述使用工具信息更新部构成为：进一步监视存储在所述工具信息存储部的各工具的加工累积时间是否超过极限加工时间，将加工累积时间超过极限加工时间的工具从由存储在所述工具信息存储部的使用工具信息特定出的使用工具中排除。
7.根据权利要求4所述的机床，其特征在于，所述工具信息存储部构成为，进一步存储保持在所述工具箱各工具保持部的工具的加工累积时间及该工具的极限加工时间，
所述机床还具备加工时间计算部，所述加工时间计算部解析由所述数值控制装置执行的NC程序，算出使用该NC程序的加工中所使用的工具的加工时间，并以所算出的加工时间，将存储在所述工具信息存储部的对应工具的加工累积时间更新，并且
所述使用工具信息更新部构成为，进一步监视存储在所述工具信息存储部的各工具的加工累积时间是否超过极限加工时间，将加工累积时间超过极限加工时间的工具从由存储在所述工具信息存储部的使用工具信息特定出的使用工具中排除。
8.根据权利要求5所述的机床，其特征在于，所述工具信息存储部构成为：进一步存储保持在所述工具箱各工具保持部的工具的加工累积时间及该工具的极限加工时间，
所述机床还具备加工时间计算部，所述加工时间计算部解析由所述数值控制装置执行的NC程序，算出使用该NC程序的加工中所使用的工具的加工时间，并以所算出的加工时间，将存储在所述工具信息存储部的对应工具的加工累积时间更新，并且
所述使用工具信息更新部构成为：进一步监视存储在所述工具信息存储部的各工具的加工累积时间是否超过极限加工时间，将加工累积时间超过极限加工时间的工具从由存储在所述工具信息存储部的使用工具信息特定出的使用工具中排除。
9.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，所述工具更换控制部构成为：在保持在所述操作信号所涉及的工具保持部的工具在由所述数值控制装置执行该NC程序的加工中被使用的情况下，不使该工具保持部移动到所述工具装卸位置。
10.根据权利要求2所述的机床，其特征在于，所述工具更换控制部构成为：在保持在所述操作信号所涉及的工具保持部的工具在由所述数值控制装置执行该NC程序的加工中被使用的情况下，不使该工具保持部移动到所述工具装卸位置。
11.根据权利要求3所述的机床，其特征在于，所述工具更换控制部构成为：在保持在所述操作信号所涉及的工具保持部的工具在由所述数值控制装置执行该NC程序的加工中被使用的情况下，不使该工具保持部移动到所述工具装卸位置。
12.根据权利要求4所述的机床，其特征在于，所述工具更换控制部构成为：在保持在所述操作信号所涉及的工具保持部的工具在由所述数值控制装置执行该NC程序的加工中被使用的情况下，不使该工具保持部移动到所述工具装卸位置。
13.根据权利要求5所述的机床，其特征在于，所述工具更换控制部构成为：在保持在所述操作信号所涉及的工具保持部的工具在由所述数值控制装置执行该NC程序的加工中被使用的情况下，不使该工具保持部移动到所述工具装卸位置。
14.根据权利要求6所述的机床，其特征在于，所述工具更换控制部构成为：在保持在所述操作信号所涉及的工具保持部的工具在由所述数值控制装置执行该NC程序的加工中被使用的情况下，不使该工具保持部移动到所述工具装卸位置。
15.根据权利要求7所述的机床，其特征在于，所述工具更换控制部构成为：在保持在所述操作信号所涉及的工具保持部的工具在由所述数值控制装置执行该NC程序的加工中被使用的情况下，不使该工具保持部移动到所述工具装卸位置。
16.根据权利要求8所述的机床，其特征在于，所述工具更换控制部构成为：在保持在所述操作信号所涉及的工具保持部的工具在由所述数值控制装置执行该NC程序的加工中被使用的情况下，不使该工具保持部移动到所述工具装卸位置。
17.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，所述工具更换控制部构成为：在保持在所述操作信号所涉及的工具保持部的工具在由所述数值控制装置执行该NC程序的加工中被使用的情况下，只在报告所述警报后进一步从所述手动操作装置接收到执行信号时，使该工具保持部移动到所述工具装卸位置。
18.根据权利要求2所述的机床，其特征在于，所述工具更换控制部构成为：在保持在所述操作信号所涉及的工具保持部的工具在由所述数值控制装置执行该NC程序的加工中被使用的情况下，只在报告所述警报后进一步从所述手动操作装置接收到执行信号时，使该工具保持部移动到所述工具装卸位置。
19.根据权利要求3所述的机床，其特征在于，所述工具更换控制部构成为：在保持在所述操作信号所涉及的工具保持部的工具在由所述数值控制装置执行该NC程序的加工中被使用的情况下，只在报告所述警报后进一步从所述手动操作装置接收到执行信号时，使该工具保持部移动到所述工具装卸位置。
20.根据权利要求4所述的机床，其特征在于，所述工具更换控制部构成为：在保持在所述操作信号所涉及的工具保持部的工具在由所述数值控制装置执行该NC程序的加工中被使用的情况下，只在报告所述警报后进一步从所述手动操作装置接收到执行信号时，使该工具保持部移动到所述工具装卸位置。
21.根据权利要求5所述的机床，其特征在于，所述工具更换控制部构成为：在保持在所述操作信号所涉及的工具保持部的工具在由所述数值控制装置执行该NC程序的加工中被使用的情况下，只在报告所述警报后进一步从所述手动操作装置接收到执行信号时，使该工具保持部移动到所述工具装卸位置。
22.根据权利要求6所述的机床，其特征在于，所述工具更换控制部构成为：在保持在所述操作信号所涉及的工具保持部的工具在由所述数值控制装置执行该NC程序的加工中被使用的情况下，只在报告所述警报后进一步从所述手动操作装置接收到执行信号时，使该工具保持部移动到所述工具装卸位置。
23.根据权利要求7所述的机床，其特征在于，所述工具更换控制部构成为：在保持在所述操作信号所涉及的工具保持部的工具在由所述数值控制装置执行该NC程序的加工中被使用的情况下，只在报告所述警报后进一步从所述手动操作装置接收到执行信号时，使该工具保持部移动到所述工具装卸位置。
24.根据权利要求8所述的机床，其特征在于，所述工具更换控制部构成为：在保持在所述操作信号所涉及的工具保持部的工具在由所述数值控制装置执行该NC程序的加工中被使用的情况下，只在报告所述警报后进一步从所述手动操作装置接收到执行信号时，使该工具保持部移动到所述工具装卸位置。
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