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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lesen/Schreiben von Informationen eines Werkzeugs mit einem Datenträger, das in einer Werkzeugmaschine verwendet wird, und betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Lesen/Schreiben von Informationen vom/auf den Datenträger des Werkzeugs, das von einem automatischen Werkzeugwechsler der Werkzeugmaschine gehalten wird, und die Werkzeugmaschine, die diese Vorrichtung aufweist.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Eine Lese-/Schreib-Vorrichtung für Werkzeuginformationen wird verwendet, um Werkzeuginformationen (oder Werkzeugdaten) zu lesen/zu schreiben, die auf einem Datenträger gespeichert werden, mit dem ein Werkzeug ausgestattet ist, das in einem automatischen Werkzeugwechsler einer Werkzeugmaschine enthalten ist. Die Werkzeuginformationen umfassen eine Werkzeugnummer, einen Werkzeugdurchmesser, eine Werkzeuglänge und einen Betriebsdauerzähler usw. Nachdem das Werkzeug in den automatischen Werkzeugwechsler eingesetzt worden ist, werden die von der Lese-/Schreib-Vorrichtung gelesenen Werkzeuginformationen automatisch an eine NC-Vorrichtung übertragen und gespeichert. Dadurch können im Vergleich zu einer manuellen Dateneingabe Arbeitsstunden reduziert und Eingabefehler vermieden werden.
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Um Werkzeugdaten im automatischen Werkzeugwechsler zu lesen/zu schreiben, ist es erforderlich, einen Lese-/Schreib-Kopf der Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Vorrichtung in Bezug auf den Datenträger des Werkzeugs präzise zu positionieren. Der Grund dafür ist, dass der Abstand zwischen dem Datenträger und dem Lese-/Schreib-Kopf sowie ein zulässiger Bereich der Abweichung zwischen Mittelstellungen davon begrenzt sind, damit die Kommunikation zwischen dem Lese-/Schreib-Kopf und einem als Datenträger verwendeten IC-Chip usw. stabil ist.
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Als relevantes Dokument des Standes der Technik offenbart
JP H06-005 076Y eine Lese-/Schreib-Vorrichtung für Werkzeuginformationen, die in einer Werkzeugmagazinvorrichtung verwendet wird, wobei ein Behälter, der ein Werkzeug enthält, mittels einer Kette angetrieben wird. Dieses Dokument beschreibt, dass ein Element, das eine Kerbnut des Werkzeugs berührt und eine Positionsabweichung des Werkzeugs in seiner Achsenrichtung begrenzt, in einer Öffnung eines Arms positioniert ist, in die der Umkreis der Kerbnut des Werkzeugs eingesetzt wird; ein Mitnehmer mit einer Führungsfläche zum Begrenzen einer Positionsabweichung in der Drehrichtung des Werkzeugs in eine Mitnehmernut der Öffnung des Arms eingefügt ist und dank des Elements und des Mitnehmers ein Datenträger des Werkzeugs in Bezug auf den Lese-/Schreib-Kopf korrekt positioniert werden kann.
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Ferner offenbart
JP H06-000 632U einen Werkzeuginformationsleser, der in einem kettengetriebenen automatischen Werkzeugwechsler verwendet wird. Konkret beschreibt dieses Dokument, dass eine an einer Halterung angeordnete erste Basis so am Werkzeugwechsler angebracht ist, dass die erste Basis in einer ersten Richtung parallel zu einer Achse einer Werkzeugaufnahme beweglich ist; eine zweite Basis und eine Antriebseinheit so an der ersten Basis angeordnet sind, dass die zweite Basis mittels der Antriebseinheit in einer zweiten Richtung senkrecht zur Achse der Werkzeugaufnahme bewegt wird; eine dritte Basis so an der zweiten Basis angeordnet ist, dass die dritte Basis in einer dritten Richtung senkrecht zu beiden Richtungen, der ersten und zweiten Richtung, beweglich ist; ein Paar Führungsabschnitte so an der dritten Basis angeordnet ist, dass es sich in radiale Enden der Werkzeugaufnahme einfügt, wenn die Führungsabschnitte in die zweite Richtung bewegt werden; und zwischen den zwei Führungsabschnitten ein Lesekopf angeordnet ist. Außerdem beschreibt dieses Dokument, dass der Lesekopf an einer festgelegten Position der Werkzeugaufnahme korrekt positioniert werden kann, auch wenn die Endposition der Werkzeugaufnahme des Werkzeugwechslers eine Streuung aufweist.
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Bei der Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Vorrichtung (oder dem Leser), die, wie voranstehend beschrieben bei dem kettengetriebenen Werkzeugwechsler verwendet wird, können die Position des Datenträgers des Werkzeugs und die Position des Lese-/Schreib-Kopfes voneinander abweichen, nämlich aufgrund des Einflusses einer Lücke zwischen einer Kette und einem Kettenrad. Um dieses Problem zu lösen, wird in
JP H06-005 076Y der Arm mit dem Lese-/Schreib-Kopf von einer Feder in einer Neutralstellung gehalten, und der Umkreis der Kerbnut zum Aufspannen des Werkzeugs wird als Führungsabschnitt zum Einstellen der Lagebeziehung zwischen dem Datenträger des Werkzeugs und dem Lese-/Schreib-Kopf verwendet. Wenn jedoch ein Werkzeugwechsler, wie etwa ein Revolver verwendet wird, der von der Kerbnut des Werkzeugs Gebrauch macht, kann es zu gegenseitigen Behinderungen der Lese-/Schreib-Vorrichtung und der Werkzeugaufnahmekonstruktion des Revolvers kommen. Deshalb kann die Lese-/Schreib-Vorrichtung, wie in
JP H06-005 076Y offenbart, nicht bei einem automatischen Werkzeugwechsler vom Revolvertyp verwendet werden.
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Der Revolver kann sich um seine Drehachse drehen und kann außerdem aufgrund einer Auf- und Abbewegung eines Spindelstocks um eine Schwenkachse schwenken. Deshalb kann auch dann, wenn die Lese-/Schreib-Vorrichtung positioniert werden kann, ohne dass es zu Behinderungen kommt, die Lese-/Schreib-Vorrichtung in Bezug auf die Position des Datenträgers des Werkzeugs nicht korrekt positioniert werden, damit der Lese-/Schreib-Kopf Lese-/Schreib-Vorgänge ausführen kann.
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Weil nach Stand der Technik die Lese-/Schreib-Vorrichtung nur bei einer Werkzeugmaschine angewendet werden kann, bei der ein automatischer Werkzeugwechsler und ein Bearbeitungsraum voneinander getrennt sind, ist es nicht erforderlich, in Betracht zu ziehen, dass während der mechanischen Bearbeitung erzeugter Staub am Lese-/Schreib-Kopf haften bleibt. Da der automatische Werkzeugwechsler vom Revolvertyp jedoch üblicherweise im Bearbeitungsraum angeordnet ist, kann der während der mechanischen Bearbeitung erzeugte Staub am Lese-/Schreib-Kopf haften bleiben, und das Lesen/Schreiben der Daten kann behindert werden.
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Andererseits strebt die Erfindung von
JP H06-000 632U an, ein Problem aufgrund einer Lockerung oder Längung der Kette des Werkzeugwechslers vom Kettentyp zu lösen, und somit kann das vorerwähnte Problem, das den Werkzeugwechsler vom Revolvertyp und nicht den Werkzeugwechsler vom Kettentyp betrifft, nicht gelöst werden.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Demnach besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Vorrichtung, die bei einem automatischen Werkzeugwechsler verwendet werden kann, bei dem eine herkömmliche Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Vorrichtung nicht angewendet werden kann, und eine Werkzeugmaschine mit der Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Vorrichtung zu schaffen.
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Unter einem Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Vorrichtung zum Lesen/Schreiben von Informationen, die auf einem Datenträger eines Werkzeugs gespeichert werden, das von einem automatischen Werkzeugwechsler gehalten und an einer festgelegten Position angeordnet wird, wobei die Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Vorrichtung umfasst: einen Armteil, der am automatischen Werkzeugwechsler befestigt ist; einen Fußteil, der am Armteil befestigt ist; einen Gleitprofilteil, der so am Fußteil angeordnet ist, dass er geradlinig bewegt wird; einen Lese-/Schreib-Kopfteil, der am Gleitprofilteil befestigt ist und dafür ausgelegt ist, Informationen vom/auf den Datenträger zu lesen/zu schreiben; einen Antriebsteil, der den Gleitprofilteil so antreibt, dass er sich zwischen einer Lese-/Schreib-Position, in der der Lese-/Schreib-Kopf die Informationen vom Datenträger des an der festgelegten Position angeordneten Werkzeugs liest oder darauf schreibt, und einer Absaugposition, die nach hinten von der Lese-/Schreib-Position getrennt ist, hin- und herbewegt; und einen Steuerteil, der den Antriebsteil im Zusammenhang mit einer Bewegung des automatischen Werkzeugwechslers steuert.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Vorrichtung ferner zwischen dem Fußteil und dem Armteil einen Einstellmechanismus, wobei der Einstellmechanismus dafür ausgelegt ist, eine Position und Orientierung des Fußteils bezüglich des Arms einzustellen und zu fixieren.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Vorrichtung ferner eine Kopfreinigungseinheit, die Fluid einpresst, um den Lese-/Schreib-Kopfteil zu reinigen.
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Unter einem anderen Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Werkzeugmaschine, umfassend: eine Spindel; einen automatischen Werkzeugwechsler vom Revolvertyp zum automatischen Wechseln eines Werkzeugs zwischen der Spindel und dem Werkzeugwechsler; und die Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Vorrichtung der Erfindung, wobei die Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Vorrichtung die Informationen liest, die auf dem Datenträger des Werkzeugs gespeichert sind, das durch eine Schaltbewegung eines Revolvers des automatischen Werkzeugwechslers an der festgelegten Position angeordnet wird, oder auf diesen Datenträger schreibt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Die vorstehend erwähnten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher durch die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen davon mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung, worin:
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1 eine schematische Darstellung einer Werkzeugmaschine mit einer Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine vergrößerte Ansicht eines Revolvers und der Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Vorrichtung ist;
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3 eine Ansicht einer Konstruktion der Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Vorrichtung ist;
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4 ein Ablaufplan ist, der ein erstes Beispiel für eine Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Operation unter Verwendung der Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Vorrichtung der Erfindung zeigt;
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5 eine Ansicht eines Kopfteils der Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Vorrichtung und eines Werkzeugs mit einem Datenträger zum Speichern von Werkzeuginformationen, die vom Kopfteil zu lesen sind, ist;
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6 ein Ablaufplan ist, der ein zweites Beispiel für eine Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Operation unter Verwendung der Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Vorrichtung der Erfindung ist;
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7 ein Ablaufplan ist, der ein Detail des Prozesses im Ablaufplan von 6 bezüglich einer Prüfung des Vorhandenseins des Werkzeugs zeigt; und
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8 ein Ablaufplan ist, der ein Detail des Prozesses im Ablaufplan von 6 bezüglich eines Lesens/Schreibens der Werkzeuginformationen zeigt.
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Ausführliche Beschreibung
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1 ist eine schematische Darstellung einer Werkzeugmaschine mit einer Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Werkzeugmaschine 10, deren Umriss mittels einer Punkt-Strich-Punkt-Linie schematisch angegeben ist, weist eine Spindel 12 auf, die dafür ausgelegt ist, ein Werkzeug zum Bearbeiten eines zu bearbeitenden Gegenstands (nicht gezeigt) aufzunehmen; einen Spindelstock 14, der die Spindel 12 drehbar lagert; einen automatischen Werkzeugwechsler 16, der das Werkzeug auf der Spindel 12 automatisch wechselt; und eine Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Vorrichtung (im Folgenden auch nur als ”Lese-/Schreib-Vorrichtung” bezeichnet) 18, die Werkzeuginformationen von dem vom automatischen Werkzeugwechsler 16 gehaltenen Werkzeug liest oder darauf schreibt.
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In der Ausführungsform von 1 ist der automatische Werkzeugwechsler ein automatischer Werkzeugwechsler 16 vom Revolvertyp mit einem Revolver 20 und einer Vielzahl von Greifern 19, die (üblicherweise in gleichmäßigen Abständen) am Umfang des Revolvers 20 angeordnet sind. Durch eine Schaltbewegung des Revolvers 20 kann ein gewünschtes Werkzeug, das von einem Greifer 19 gehalten wird, an einer festgelegten Wechselposition angeordnet werden, und das positionierte Werkzeug kann gegen ein von der Spindel 12 gehaltenes Werkzeug ausgetauscht werden.
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Wie in 1 gezeigt, kann die Werkzeugmaschine 10 einen Motor 26 zum Drehen der Spindel 12 um eine Spindeldrehachse 22 und zum Drehen des Revolvers 20 um eine Revolverdrehachse 24 (2) aufweisen. Bei der Werkzeugmaschine können jedoch separat ein Motor zum Drehen der Spindel und ein Motor zum Drehen des Revolvers angeordnet sein. Ferner kann die Werkzeugmaschine 10 einen Motor 30 zum Bewegen eines Spindelstocks 14 nach oben und nach unten (oder in der vertikalen Richtung) oder zum Schwenken eines Revolvers 20 um eine Revolverschwenkachse 28 aufweisen. Bei der Werkzeugmaschine können jedoch separat ein Motor zum Bewegen des Spindelstocks in der vertikalen Richtung und ein Motor zum Schwenken des Revolvers angeordnet sein. Für die vorstehend erwähnten Motoren können beispielsweise Servomotoren verwendet werden. Da der andere Teil der Werkzeugmaschine 10, der von den vorstehend erwähnten Komponenten verschieden ist, herkömmlich sein kann, entfällt eine ausführliche Erläuterung davon.
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2 ist eine Ansicht des automatischen Werkzeugwechslers 16 und der Lese-/Schreib-Vorrichtung 18, und 3 ist eine Detailansicht eines Hauptteils der Lese-/Schreib-Vorrichtung 18. Die Lese-/Schreib-Vorrichtung 18 weist einen Armteil 34 auf, der am automatischen Werkzeugwechsler 16 (in der Ausführungsform von 2 einem Revolverträgerteil 32 zum Tragen des Revolvers 20) befestigt ist; einen Fußteil 36, der am Armteil 34 befestigt ist; einen Gleitprofilteil 38, der so am Fußteil 36 angeordnet ist, dass er geradlinig bewegt wird; und einen Lese-/Schreib-Kopfteil 42, der am Gleitprofilteil 38 befestigt ist und dafür ausgelegt ist, Informationen von einem/auf einen Datenträger des vom Revolver 20 gehaltenen Werkzeugs 40 zu lesen/zu schreiben.
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Ferner weist die Lese-/Schreib-Vorrichtung 18 einen Antriebsteil (beispielsweise einen Servomotor oder einen Drehmagneten) 44 auf, der den Gleitprofilteil 38 so antreibt, dass er sich zwischen einer Lese-/Schreib-Position, in der der Lese-/Schreib-Kopf 42 die Informationen vom Datenträger des an der festgelegten Position angeordneten Werkzeugs liest oder darauf schreibt, und einer Absaugposition, die nach hinten von der Lese-/Schreib-Position getrennt ist, hin- und herbewegt; und einen Steuerteil 46, der den Antriebsteil 44 im Zusammenhang mit einer Bewegung des automatischen Werkzeugwechslers 16 steuert (1). Außerdem kann eine Steuereinheit der Werkzeugmaschine 10 die Funktion des Steuerteils 46 haben.
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Bei dem automatischen Werkzeugwechsler vom Revolvertyp, wie in 1 gezeigt, ist die Schaltstellung des Revolvers 20 in seiner Drehrichtung im Vergleich zu einem kettengetriebenen Werkzeugwechsler in hohem Maße reproduzierbar, und somit ist es weniger notwendig, ein Mittel zum automatischen Feineinstellen der Position des Lese-/Schreib-Kopfes 42 in der Drehrichtung des Revolvers anzuordnen. Es muss jedoch vermieden werden, dass es zu gegenseitigen Behinderungen der Lese-/Schreib-Vorrichtung (insbesondere des Kopfteils 42) und des Werkzeugs oder des Revolvers 20 kommt, wenn das Werkzeug befestigt oder entfernt wird oder wenn der Revolver 20 geschwenkt oder gedreht wird. Deshalb ist bei der vorliegenden Erfindung eine geradlinig bewegliche Anordnung (oder ein Gleitprofilteil 38) zum Vorwärts- und Rückwärtsbewegen des Lese-/Schreib-Kopfes 42 so angeordnet, dass der Lese-/Schreib-Kopf 42 an der Absaugposition angeordnet werden kann, wenn keine Lese-/Schreib-Operation ausgeführt wird. Dementsprechend kann bei der vorliegenden Erfindung die Lese-/Schreib-Vorrichtung, die imstande ist, eine Behinderung des Revolvers usw. zu vermeiden, mit einer einfachen Konstruktion verwirklicht werden.
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Andererseits kann, wenn der Armteil 34 am automatischen Werkzeugwechsler 16 (am Revolverträgerteil 32 des automatischen Werkzeugwechslers) befestigt ist, die Position des an einem vorderen Ende der Lese-/Schreib-Vorrichtung 18 angeordneten Lese-/Schreib-Kopfteils 42 von der Position des Werkzeugs 40 mit dem Datenträger abweichend sein. Da der Bereich des zulässigen Fehlers dieser Lagebeziehung (oder der Position des Kopfteils 42 relativ zum Werkzeug 40) verhältnismäßig klein ist, ist die Anfangsposition des Kopfteils 42 (oder Fußteils 36) vorzugsweise einstellbar. Im Folgenden wird ein Mechanismus zum Einstellen der Anfangsposition des Kopfteils 42 erläutert.
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Wie in 3 gezeigt, ist zwischen dem Armteil 34 und dem Fußteil 36 ein Einstellmechanismus zum Feineinstellen und Fixieren der Position des Fußteils 36 relativ zum Armteil 34 in horizontaler und vertikaler Richtung angeordnet. Konkret ist ein erster Haltebügel 50, der um einen ersten Stift 48 drehbar ist, der sich in der im Allgemeinen vertikalen Richtung erstreckt, an einem Ende des Armteils 34 gegenüber dem anderen Ende des am Revolverträgerteil 32 fixierten Armteils 34 befestigt, ein zweiter Haltebügel 54, der um einen zweiten Stift 52 drehbar ist, der sich in der im Allgemeinen horizontalen Richtung erstreckt, ist am ersten Haltebügel 50 befestigt, und der zweite Haltebügel 54 ist am Fußteil 36 fixiert. Ferner kann der erste Haltebügel 50 mittels mindestens einer ersten Befestigungsschraube 56 (in der veranschaulichten Ausführungsform zwei Befestigungsschrauben) am Armteil 34 fixiert sein, und der zweite Haltebügel 54 kann mittels mindestens einer zweiten Befestigungsschraube 58 (in der veranschaulichten Ausführungsform zwei Befestigungsschrauben) am ersten Haltebügel 50 fixiert sein.
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Kraft des vorstehend erwähnten Einstellmechanismus können Position und Orientierung des Fußteils 36 relativ zum Armteil 34 sowohl in der im Allgemeinen horizontalen Richtung, durch einen Pfeil 60 angegeben, und in der im Allgemeinen vertikalen Richtung, durch einen Pfeil 62 angegeben, eingestellt und fixiert werden. Da der Gleitprofilteil 38 relativ zum Fußteil 36 geradlinig bewegt werden kann (in der veranschaulichten Ausführungsform in der durch einen Pfeil 64 angegebenen Richtung), wenn die Anfangsposition und -orientierung des Fußteils 36 entsprechend eingestellt sind, kann der Lese-/Schreib-Kopfteil 42 korrekt in eine Lese-/Schreib-Position bewegt werden, während gleichzeitig verhindert wird, dass sich Kopfteil 42 und Revolver 20 usw. gegenseitig behindern.
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Bei der Werkzeugmaschine 10 kann während der mechanischen Bearbeitung erzeugter Staub am Lese-/Schreib-Kopfteil 42 haften bleiben, was den Vorgang des Lesens/Schreibens der Daten behindern kann. In dieser Hinsicht ist es vorzuziehen, dass die Lese-/Schreib-Vorrichtung 18 eine Kopfreinigungseinheit 66 aufweist, wie in 3 gezeigt, die Fluid wie etwa Druckluft oder Kühlmittel einpresst, um den Kopfteil 42 zu reinigen. Ort und Aufbau der Kopfreinigungseinheit 66 können willkürlich festgelegt werden, solange die Reinigungseinheit Fluid einpressen und den Kopfteil 42 reinigen kann. In 3 ist die Kopfreinigungseinheit 66 als eine an einem Ende des Fußteils 36 befestigte Düse veranschaulicht. In diesem Fall ist die Düse 66 so positioniert, dass das von der Düse 66 eingepresste Fluid mit einem vorderen Ende des Kopfteils 42 in Kontakt kommt, während der Kopfteil von einer Absaugposition in eine Lese-/Schreib-Position vorwärtsbewegt wird. Aufgrund einer solchen Gestaltung ist der bei der mechanischen Bearbeitung erzeugte Staub, der am Kopfteil 42 haftet, entfernt, wenn der Kopfteil die Lese-/Schreib-Position erreicht, wodurch das Lesen/Schreiben der Daten stabil durchgeführt werden kann.
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Als Nächstes wird mit Bezug auf den Ablaufplan von 4 ein erstes Beispiel für eine Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Operation unter Verwendung der Lese-/Schreib-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert. In dem ersten Beispiel wird die Lese-/Schreib-Operation im Hinblick auf Werkzeuginformationen eines in der Lese-/Schreib-Position angeordneten Werkzeugs erläutert.
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Zuerst, im Schritt S11, wird entschieden, ob eine Betriebsbedingung hinsichtlich der Lese-/Schreib-Operation erfüllt ist. In diesem Zusammenhang bedeutet Betriebsbedingung, dass die Schaltbewegung (Drehbewegung) des Revolvers 20 abgeschlossen ist und der Revolver 20 an einer festgelegten Position, seine Schwenkbewegung betreffend, angeordnet ist. Die Betriebsbedingung kann von einem Controller usw. der Werkzeugmaschine 10 selbsttätig geprüft werden. Wenn die Betriebsbedingung nicht erfüllt ist, wird eine dieses Prüfergebnis repräsentierende Meldung (beispielsweise ”Betriebsbedingung nicht erfüllt”) auf einem Bildschirm usw. der Werkzeugmaschine angezeigt (Schritt S12), damit ein Bediener geeignete Maßnahmen ergreifen kann. Dadurch kann die Position des Lese-/Schreib-Kopfteils 42 im Zusammenhang mit der Bewegung des Werkzeugwechslers 16 so gesteuert werden, dass die Lese-/Schreib-Operation ausgeführt werden kann, während das Werkzeug 40 fixiert ist. Somit kann die Lagebeziehung zwischen dem Datenträger des Werkzeugs und dem Lese-/Schreib-Kopfteil so festgelegt werden, wie sie für die Lese-/Schreib-Operation benötigt wird.
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Wenn im Schritt S11 die Betriebsbedingung erfüllt ist, kann der Lese-/Schreib-Kopfteil 42 in die Lese-/Schreib-Position bewegt werden. Konkret wird die Kopfreinigungseinheit 66 aktiviert (oder von der Düse wird Fluid eingepresst) (Schritt S13), der Lese-/Schreib-Kopfteil 42 wird aus der Absaugposition in die Lese-/Schreib-Position bewegt (Schritt S14) und dann wird die Kopfreinigungseinheit 66 gestoppt, wenn der Kopfteil 42 die Lese-/Schreib-Position erreicht hat (Schritt S15). Die Schritte S13 und S15 sind zwar nicht notwendig, doch infolge der Schritte S13 und S15 kann der Kopfteil 42 in sauberem Zustand in die Lese-/Schreib-Position bewegt werden.
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5 zeigt den Lese-/Schreib-Kopfteil 42 und das Werkzeug 40 mit einem Datenträger, gehalten vom Revolver, wenn der Kopfteil 42 in der Lese-/Schreib-Position angeordnet ist. In der veranschaulichten Ausführungsform weist das Werkzeug 40 einen an der Spindel 12 der Werkzeugmaschine 10 befestigten sich verjüngenden Schaft 68 (1), eine Kerbnut (oder eine Keilnut) 70, die zum Aufspannen des Werkzeugs verwendet wird, und einen in der Keilnut 70 positionierten Datenträger 72, wie etwa ein Etikett mit integrierter Schaltung oder ein Barcode, (in der veranschaulichten Ausführungsform an einer Bodenfläche einer in einem Teil der Keilnut 70 ausgebildeten zylindrischen Senkbohrung) auf. Wenn sich der Lese-/Schreib-Kopfteil 42 dem Datenträger 72 nähert, können die auf dem Datenträger 72 gespeicherten Daten kontaktlos gelesen oder geschrieben werden.
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Dann wird unter Verwendung des Lese-/Schreib-Kopfteils 42 eine Werkzeugnummer des in der Lese-/Schreib-Position angeordneten Werkzeugs geprüft (Schritt S16), und Werkzeuginformationen, die auf dem Datenträger 72 gespeichert werden, werden gelesen oder geschrieben (Schritt S17). Die Werkzeuginformationen, die gelesen oder geschrieben werden sollen, können eine Werkzeugnummer, einen Werkzeugdurchmesser, eine Werkzeuglänge und einen Betriebsdauerzähler usw. umfassen. Da die Werkzeuginformationen herkömmlich sein können, entfällt eine ausführliche Erläuterung davon.
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Nach Abschluss der Lese-/Schreib-Operation der Werkzeuginformationen wird der Lese-/Schreib-Kopfteil 42 schließlich in die Absaugposition zurückbewegt (Schritt S18) und die Prozessabfolge wird beendet.
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Als Nächstes wird mit Bezug auf die Ablaufpläne von 6 bis 8 ein zweites Beispiel für eine Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Operation unter Verwendung der Lese-/Schreib-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert. In dem zweiten Beispiel wird die Lese-/Schreib-Operation für ein gemeinsames Lesen/Schreiben von Werkzeuginformationen sämtlicher Werkzeuge, die vom automatischen Werkzeugwechsler 16 (Revolver 20) gehalten werden, erläutert.
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Zunächst, im Schritt S21, der dem Schritt S11 in 4 ähnlich ist, wird entschieden, ob die Betriebsbedingung hinsichtlich der Lese-/Schreib-Operation erfüllt ist. Wenn die Betriebsbedingung nicht erfüllt ist, wird eine dieses Prüfergebnis repräsentierende Meldung (beispielsweise ”Betriebsbedingung nicht erfüllt”) auf einem Bildschirm usw. der Werkzeugmaschine angezeigt (Schritt S22), damit der Bediener geeignete Maßnahmen ergreifen kann.
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Wenn im Schritt S21 die Betriebsbedingung erfüllt ist, wird geprüft, ob jedes Werkzeug im automatischen Werkzeugwechsler 16 vorhanden ist (Schritt S23). Im Folgenden wird ein Detail des Schritts S23 mit Bezug auf 7 erläutert.
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Zunächst, im Schritt S23a wird einer Variablen ”N” ”1” zugewiesen, und im nächsten Schritt S23b wird die Zahl ”N” mit einer festgelegten Maximalzahl von Werkzeugen (üblicherweise der Maximalzahl von Werkzeugen, die vom Revolver 20 gehalten werden können) verglichen. Wenn die Zahl ”N” nicht größer als die Maximalzahl ist, wird zwischen einem Werkzeug, das an der N-ten Position des Revolvers angeordnet ist, und einem Werkzeug, das von der Spindel gehalten wird, ein Werkzeugwechsel durchgeführt (Schritt S23c).
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In dieser Hinsicht gilt, falls das Werkzeug nicht an der N-ten Position des Revolvers angeordnet ist, wird das Werkzeug nicht an der Spindel befestigt, auch wenn der Werkzeugwechsel ausgeführt wird. Deshalb wird im nächsten Schritt S23d unter Verwendung eines geeigneten Sensors usw. erfasst, ob das Werkzeug an der Spindel befestigt ist oder nicht. Wenn das Werkzeug nicht an der Spindel befestigt ist, wird die Zahl ”N” um eins erhöht (oder inkrementiert) (Schritt S23e), und die Prozedur springt zum Schritt S23b zurück. Andererseits, wenn das Werkzeug an der Spindel befestigt ist, wird eine Werkzeugnummer des an der Spindel befestigten Werkzeugs in die NC-Vorrichtung usw. der Werkzeugmaschine gespeichert (Schritt S23f), und die Prozedur geht zum Schritt S23e weiter.
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Durch Wiederholen der vorstehenden Prozedur, bis die Zahl ”N” die Maximalzahl der Werkzeuge übersteigt, kann erkannt werden, welcher Greifer (oder welcher Halter) des Revolvers das Werkzeug hält, und ferner kann die Werkzeugnummer jedes der gehaltenen Werkzeuge erkannt werden.
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Als Nächstes wird ein Detail des Schritts S24 mit Bezug auf 8 erläutert. Zunächst, im Schritt S24a wird einer Variablen ”N” ”1” zugewiesen, und im nächsten Schritt S24b wird die Zahl ”N” mit einer festgelegten Maximalzahl von Werkzeugen verglichen. Wenn die Zahl ”N” nicht mehr als die Maximalzahl ist, wird unter Verwendung des Werkzeugwechslers ein Werkzeugwechsel zwischen einem an der Spindel befestigten Werkzeug und einem vom Revolver gehaltenen Werkzeug ausgeführt, und das Werkzeug wird als ein N-tes Werkzeug an einer Position angeordnet, an der die Lese-/Schreib-Vorrichtung 18 die Lese-/Schreib-Operation ausführen kann (Schritt S24c).
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In dieser Hinsicht gilt, falls kein Werkzeug an der Spindel befestigt ist, wird kein Werkzeug an der Lese-/Schreib-Position vorhanden sein, auch wenn der Werkzeugwechsel ausgeführt wird. Deshalb wird im nächsten Schritt S24d unter Verwendung eines geeigneten Sensors usw. erfasst, ob das Werkzeug an der Lese-/Schreib-Position vorhanden ist oder nicht. Wenn das Werkzeug nicht an der Lese-/Schreib-Position vorhanden ist, wird die Zahl ”N” um eins erhöht (oder inkrementiert) (Schritt S24), und die Prozedur springt zum Schritt S24b zurück.
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Andererseits, wenn das Werkzeug an der Lese-/Schreib-Position vorhanden ist, wird eine Prozedur ähnlich den Schritten S13 bis S18 im ersten Beispiel von 4 ausgeführt. Konkret wird die Kopfreinigungseinheit 66 aktiviert (oder von der Düse wird Fluid eingepresst) (Schritt S24f), der Lese-/Schreib-Kopfteil 42 wird aus der Absaugposition in die Lese-/Schreib-Position bewegt (Schritt S24g) und dann wird die Kopfreinigungseinheit 66 gestoppt, wenn der Kopfteil 42 die Lese-/Schreib-Position erreicht hat (Schritt S24h).
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Als Nächstes wird unter Verwendung des Lese-/Schreib-Kopfteils 42 eine Werkzeugnummer des in der Lese-/Schreib-Position angeordneten Werkzeugs geprüft (Schritt S24i), und Werkzeuginformationen, die auf dem Datenträger 72 gespeichert sind, werden gelesen oder geschrieben (Schritt S24j). Nach Abschluss der Lese-/Schreib-Operation der Werkzeuginformationen wird dann der Lese-/Schreib-Kopfteil 42 in die Absaugposition zurückbewegt (Schritt S24k) und die Prozedur geht zum Schritt S24e weiter.
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Kraft der mit Bezug auf 6 bis 8 erläuterten Prozedur können die Werkzeuginformationen der Vielzahl von Werkzeugen, die vom Revolver gehalten werden, gemeinsam gelesen oder geschrieben werden. In dieser Hinsicht gilt, obwohl in den Schritten S23 und S24 ein Werkzeugwechsel zwischen dem Revolver und der Spindel stattfindet, darf dieser Werkzeugwechsel nicht durchgeführt werden. Anders ausgedrückt, die Schaltbewegung kann so ausgeführt werden, dass eine Vielzahl von Greifern des Revolvers nacheinander an der Lese-/Schreib-Position angeordnet wird, und dann kann durch Vorwärtsbewegen des Kopfteils der Lese-/Schreib-Vorrichtung in die Lese-/Schreib-Position, wenn jeder Greifer in der Lese-/Schreib-Position angeordnet ist, die Lese-/Schreib-Operation bezüglich des Datenträgers des Werkzeugs ausgeführt werden, wenn das Werkzeug von dem in der Lese-/Schreib-Position angeordneten Greifer gehalten wird.
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Wie vorstehend beschrieben, kann die Lese-/Schreib-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Operation ausführen, die ein Werkzeug betrifft, das vom automatischen Werkzeugwechsler gehalten wird, oder kann eine Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Operation gemeinsam für eine Vielzahl von Werkzeugen ausführen, die vom automatischen Werkzeugwechsler gehalten werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, selbst wenn eine Werkzeugmaschine eine Vorrichtung wie etwa einen automatischen Werkzeugwechsler vom Revolvertyp aufweist, der wahrscheinlich andere Komponenten behindert oder von anderen Komponenten behindert wird, eine Werkzeuginformationen-Lese-/Schreib-Vorrichtung geschaffen, die imstande ist, ungehindert Werkzeuginformationen zu lesen/schreiben, wobei die Lese-/Schreib-Vorrichtung einen einfachen Aufbau ohne Feder oder Führungsmechanismus aufweist. Da die Lese-/Schreib-Vorrichtung die Werkzeuginformationen automatisch lesen/schreiben kann, lässt sich ferner die Zeit, die für eine manuelle Registrierung der Daten in einer NC-Vorrichtung benötigt wird, verkürzen und Dateneingabefehler können vermieden werden.
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Durch Anordnen eines Mechanismus, der zu einer Feineinstellung der Anfangsposition des Lese-/Schreib-Kopfteils imstande ist, kann die Lese-/Schreib-Operation präziser ausgeführt werden.
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Durch Verwenden einer Kopfreinigungseinheit kann eine nachteilige Wirkung auf das Lesen/Schreiben von Daten, die auf Staub zurückzuführen ist, der während der Bearbeitung erzeugt wird und am Lese-/Schreib-Kopf haften bleibt, vermieden werden.
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Durch Anwenden der Lese-/Schreib-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung auf eine Werkzeugmaschine mit einem automatischen Werkzeugwechsler vom Revolvertyp kann die Lese-/Schreib-Vorrichtung die Werkzeuginformationen korrekt lesen/schreiben, ohne dass es zu gegenseitigen Behinderungen mit dem Revolver usw. kommt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 06-005076 Y [0004, 0006, 0006]
- JP 06-000632 U [0005, 0009]
