DE112021004516T5

DE112021004516T5 - Werkzeugverwaltungsvorrichtung zur Verwaltung von Werkzeugen einer Zielvorrichtung mit einem Werkzeughaltemechanismus, der mehrere Werkzeuge hält

Info

Publication number: DE112021004516T5
Application number: DE112021004516.4T
Authority: DE
Inventors: Takuma Ookura
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2020-11-06
Filing date: 2021-11-04
Publication date: 2023-07-06
Also published as: WO2022097660A1; CN116547106A; WO2022097660A9; JPWO2022097660A1; US20230398650A1

Abstract

Eine Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 nach der vorliegenden Erfindung, die die Werkzeuge T für eine Zielvorrichtung mit einem Werkzeughaltemechanismus, der mehrere Werkzeuge T hält, verwaltet, weist eine Informationserlangungseinheit 110, die Konfigurationsinformationen, welche einen aktuellen Werkzeughaltezustand in dem Werkzeughaltemechanismus enthalten, erlangt, eine Haltepositionsfestlegeeinheit 120, die auf Basis der oben beschriebenen Konfigurationsinformationen und von Werkzeuginformationen hinsichtlich der Werkzeuge Haltepositionen, an denen die Werkzeuge in dem Werkzeughaltemechanismus gehalten werden, festlegt, und eine Befehlserzeugungseinheit 130, die einen Antriebsbefehl zum Bewegen der Haltepositionen in dem Werkzeughaltemechanismus an eine Transferposition, an der die Werkzeuge übergeben werden, erzeugt, auf.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugverwaltungsvorrichtung zur Verwaltung von Werkzeugen einer Zielvorrichtung mit einem Werkzeughaltemechanismus, der mehrere Werkzeuge hält.
Allgemeiner Stand der Technik
Wenn in einer Werkzeugmaschine, die eine Bearbeitung und dergleichen vornimmt, mehrere Arten von Bearbeitungen unter Verwendung mehrerer Werkzeuge an einem Werkstück vorgenommen werden, ist es bei jeder Änderung der Art der Bearbeitung nötig, mehrere Werkzeuge austauschbar an einem Hauptwellenkopf anzubringen, damit die mehreren Werkzeuge an das Werkstück angenähert werden. Dies vermehrt komplizierte Tätigkeiten und verlängert die Werkzeugaustauschzeit. Um dies zu beheben, ist zum Beispiel eine Werkzeugmaschine wie etwa eine Revolverdrehmaschine bekannt, bei der ein Revolver, der mehrere Werkzeuganbringungsflächen aufweist, an denen mehrere Werkzeuge angebracht werden können, so angeordnet ist, dass er drehbar ist, und der Revolver so gedreht wird, dass er das Werkzeug, das zu einem Werkstück gewandt ist, umstellt.
Als ein Beispiel für eine derartige Werkzeugmaschine offenbart beispielsweise das Patentliteraturbeispiel 1 ein Verfahren zur Wahl eines Werkzeugs an einem Revolver, um bei einem Revolver, der mehrere Revolverflächen aufweist, selektiv ein bestimmtes Werkzeug zu wählen, wobei an wenigstens einer der Revolverflächen mehrere Werkzeuge angebracht sind, wobei sich der Revolver in jede aus einer X-Achsen-Richtung, in der sich der Revolver von einem Werkstückwellenkern weg bewegt oder sich diesem nähert, und einer zu der X-Achsen-Richtung orthogonalen Y-Achsen-Richtung und einer Z-Achsen-Richtung, die eine Mittellinie des Werkstücks darstellt, bewegen kann, wobei sich der Revolver drehen kann, wobei jede der Revolverflächen mit einer Revolverflächennummer versehen ist und jedes der Werkzeuge mit einer Werkzeugnummer versehen ist, wobei Y-Achsen-Positionsinformationen, die der oben beschriebenen Werkzeugnummer entsprechen, vorab festgelegt und gespeichert wurden, wobei bei der Erzeugung eines Bearbeitungsprogramms eine beliebige Revolverflächennummer und eine beliebige Werkzeugnummer gleichzeitig durch einen einzelnen Programmbefehl bestimmt werden, wobei bei der Ausführung des Bearbeitungsprogramms eine der Revolverflächen, die der bestimmten Revolverflächennummer entspricht, identifiziert wird und Y-Achsen-Positionsinformationen, die der bestimmten Werkzeugnummer entsprechen, gelesen werden und die Positionierung des Werkzeugs in der Y-Achsen-Richtung vorgenommen wird, sowie eine numerisch gesteuerte Vorrichtung, die dieses Verfahren ausführt. Es ist beschrieben, dass dies die Identifikation einer Revolverfläche und die Wahl eines zu wählenden Werkzeugs durch einen einzelnen Programmbefehl ermöglicht, wodurch die Tätigkeit der Erzeugung eines Programms erleichtert wird und das Programm selbst ebenfalls vereinfacht wird.
Andererseits ist ein System bekannt, wobei bei einer Werkzeugmaschine, die eine Bearbeitung mit mehreren Werkzeugen vornimmt, eine Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung, die die mehreren für die Bearbeitung verwendeten Werkzeuge unterbringt und verwaltet, zusammen mit der Werkzeugmaschine bereitgestellt ist und zwischen der Werkzeugmaschine und der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung ein automatischer Werkzeugwechselmechanismus angeordnet ist, damit die mehreren Werkzeuge zwischen der Werkzeugmaschine und der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung ausgetauscht werden. Bei der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung, die bei einem derartigen System angewendet wird, wird gewöhnlich eine automatische Steuervorrichtung, um die mehreren Werkzeuge an einer festgelegten Position in der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung unterzubringen, verwendet.
Als ein Beispiel für eine solche Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung offenbart beispielsweise das Patentliteraturbeispiel 2 eine Werkzeugaustauschvorrichtung, die Werkzeuge, die zu der Einrichtezeit in einem Werkzeugmagazin einer Werkzeugmaschine untergebracht wurden, austauscht, wobei die Werkzeugaustauschvorrichtung ein Unter-Werkzeugmagazin, das neben dem Werkzeugmagazin bereitgestellt ist und Werkzeuge, die bei einer Bearbeitungstätigkeit, die als nächstes vorgenommen wird, verwendet werden sollen, unterbringt, ein Werkzeugpositionserkennungsmittel, das eine Aufbewahrungsposition der Werkzeuge, die in diesem Unter-Werkzeugmagazin untergebracht sind, erkennt, einen Speicher, der ein Bearbeitungsprogramm für die Bearbeitungstätigkeit, die als nächstes vorgenommen wird, speichert und vor dem Beginn des Bearbeitungsprogramms, das als nächstes ausgeführt werden soll, ein Werkzeugaustauschbefehlsprogramm in der Reihenfolge der Ausführung des Bearbeitungsprogramms, das als nächstes ausgeführt werden soll, speichert, und ein Werkzeugaustauschmittel, das das Werkzeugaustauschbefehlsprogramm, das in dem Speicher gespeichert ist, vor dem Beginn des Bearbeitungsprogramms, das als nächstes ausgeführt werden soll, liest und Werkzeuge, die in dem Unter-Werkzeugmagazin untergebracht sind und durch das Werkzeugpositionserkennungsmittel erkannt wurden, gegen Werkzeuge, die in dem Werkzeugmagazin untergebracht sind, austauscht, aufweist. Es ist beschrieben, dass dies eine Werkzeugaustauschvorrichtung bereitstellen kann, die eine Zeit für die Einrichtung verkürzen kann, die Verlässlichkeit verbessern kann und die Kosten verringern kann.
Literaturliste
Patentliteratur

Patentliteraturbeispiel 1 Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-58279
Patentliteraturbeispiel 2 Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2-172649

Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
Bei einer Steuervorrichtung, die die Werkzeugverwaltung für eine Werkzeugmaschine mit einem Revolver oder eine Werkzeugaustauschvorrichtung mit einem Werkzeugmagazin, wie sie oben dargestellt wurden, vornimmt, werden Werkzeuginformationen wie etwa eine Werkzeugposition und eine Größe eines jeden von mehreren Werkzeugen, die an einer jeweiligen Zielvorrichtung angebracht sind oder in dieser aufbewahrt werden, vorab gesammelt gespeichert oder abgespeichert. Dies verursacht das Problem, dass bei einer Zunahme der Anzahl der Werkzeuge, die verwendet werden sollen, auch der Speicherbedarf, der zum Speichern der Werkzeuginformationen erforderlich ist, zunimmt.
Außerdem wird die Steuervorrichtung, die eine Zielvorrichtung steuert, gewöhnlich durch ein Steuerprogramm gesteuert, das Spezifikationen eines Revolvers oder eines Werkzeugmagazins, der oder das in der gesteuerten Zielvorrichtung verwendet wird, entspricht. Dies verursacht auch das Problem, dass einer Änderung der Spezifikationen wie etwa einer Änderung der Obergrenze für die Anzahl der Werkzeuge, die zur Zeit des Designs der Zielvorrichtung festgelegt wurde, oder einer Änderung der Zielvorrichtung als Objekt der Steuerung selbst nicht entsprochen werden kann.
Unter diesen Umständen wird eine Werkzeugverwaltungsvorrichtung verlangt, die einer etwaigen Änderung der Spezifikationen einer Zielvorrichtung oder der Zielvorrichtung selbst entsprechen kann und die Notwendigkeit, einen Speicher zu erweitern oder zu ändern, beseitigt.
Lösung des Problems
Eine Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, die die Werkzeuge für eine Zielvorrichtung mit einem Werkzeughaltemechanismus, der mehrere Werkzeuge hält, verwaltet, weist eine Informationserlangungseinheit, die Konfigurationsinformationen, welche einen aktuellen Werkzeughaltezustand in dem Werkzeughaltemechanismus enthalten, erlangt, eine Haltepositionsfestlegeeinheit, die auf Basis der oben beschriebenen Konfigurationsinformationen und von Werkzeuginformationen der Werkzeuge Haltepositionen, an denen die Werkzeuge in dem Werkzeughaltemechanismus gehalten werden, festlegt, und eine Befehlserzeugungseinheit, die einen Antriebsbefehl zum Bewegen der Haltepositionen in dem Werkzeughaltemechanismus an eine Transferposition, an der die Werkzeuge übergeben werden, erzeugt, auf.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Da nach dem einen Aspekt der vorliegenden Erfindung die Informationserlangungseinheit die Konfigurationsinformationen, welche einen aktuellen Werkzeughaltezustand in dem Werkzeughaltemechanismus enthalten, erlangt, benötigt die Werkzeugverwaltungsvorrichtung selbst keinen Speicher, um die Konfigurationsinformationen hinsichtlich der Zielvorrichtung dauernd zu speichern. Ferner legt die Haltepositionsfestlegeeinheit die Halteposition, an der ein Werkzeug in dem Werkzeughaltemechanismus gehalten wird, auf Basis der oben beschriebenen Konfigurationsinformationen und der Werkzeuginformationen hinsichtlich der Werkzeuge fest und erzeugt die Befehlserzeugungseinheit den Antriebsbefehl, um die Halteposition in dem oben beschriebenen Werkzeughaltemechanismus zu der Transferposition, an der das Werkzeug übergeben wird, zu bewegen. Somit wird die Halteposition auf Basis der Konfigurationsinformationen, die durch die Informationserlangungseinheit erlangt wurden, festgelegt und der Antriebsbefehl erzeugt. Daher kann auch einer Änderung der Spezifikationen der Zielvorrichtung oder einer Änderung der Zielvorrichtung selbst entsprochen werden und kann die Notwendigkeit, den Speicher zu erweitern oder zu ändern, beseitigt werden.
Figurenliste

1: 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einer Zielvorrichtung zeigt.
2: 2 ist eine schematische Darstellung, die einen Teil eines bestimmten Aufbaus der in 1 gezeigten Zielvorrichtung auszugsweise zeigt.
3: 3 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für einen Betrieb einer Werkzeugmaschine als Reaktion auf einen Befehl von der Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform zeigt.
4: 4 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für einen Betrieb der Werkzeugmaschine als Reaktion auf einen Befehl von der Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform zeigt.
5: 5 ist eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für einen Betrieb der Werkzeugmaschine als Reaktion auf einen Befehl von der Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform zeigt.
6: 6 ist eine schematische Darstellung, die eine erste Abwandlung der Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform zeigt.
7: 7 ist eine schematische Darstellung, die eine zweite Abwandlung der Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform zeigt.
8: 8 ist eine schematische Darstellung, die eine dritte Abwandlung der Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform zeigt.
9: 9 ist ein Blockdiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einer Zielvorrichtung zeigt.
10: 10 ist ein Blockdiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einer Zielvorrichtung zeigt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend werden Ausführungsformen einer Werkzeugverwaltungsvorrichtung, die die Werkzeuge für eine Zielvorrichtung mit einem Werkzeughaltemechanismus, der mehrere Werkzeuge hält, verwaltet, nach einem repräsentativen Beispiel der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben werden.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform, die ein repräsentatives Beispiel für die vorliegende Erfindung ist, und einer Zielvorrichtung zeigt. 2 ist eine schematische Darstellung, die einen Teil eines bestimmten Aufbaus der in 1 gezeigten Zielvorrichtung auszugsweise zeigt.
Wie in 1 gezeigt ist, ist eine Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 nach der ersten Ausführungsform als Bearbeitungssystem ausgeführt, das drahtgebunden oder drahtlos an eine Zielvorrichtung (eine Werkzeugmaschine) 10, die mehrere Werkzeuge hält, angeschlossen ist und mit der Werkzeugmaschine 100 Signale und Daten austauscht. Hier wird bei der ersten Ausführungsform eine Werkzeugmaschine 10, die als Werkzeughaltemechanismus einen Drehrevolver 16 aufweist, angewendet.
Die Werkzeugmaschine 10 ist als beispielhaft als Revolverdrehmaschine ausgeführt, die einen Basisabschnitt 12, einen Werkstückhalteabschnitt 14, der ein Werkstück W so hält, dass es um eine vorherbestimmte Drehachse drehbar ist, den Drehrevolver 16, der mehrere Werkzeuge T hält, einen Revolverhalteabschnitt 18 mit einem eingebauten Antriebsmechanismus, der den Drehrevolver 16 drehend bewegt, und eine Steuereinheit 19, die den Betrieb der gesamten Werkzeugmaschine 10 steuert, aufweist. Bei einer solchen Revolverdrehmaschine sind die Werkzeuge T auf eine solche Weise an dem Drehrevolver 16 angebracht, dass Bearbeitungsschneiden radial freiliegen und sich der Drehrevolver 16 auf Basis eines Befehls von der Steuereinheit 19 so drehend bewegt, dass ein bestimmtes Werkzeug T zu dem Werkstück W gerichtet und damit in Kontakt gebracht wird und eine Bearbeitung vorgenommen wird.
Der Drehrevolver 16 weist wie in 2 gezeigt einen Haltemechanismus wie etwa ein Spannfutter zum radialen Anbringen von mehreren Werkzeugen T1 bis T12 an jeweiligen Haltepositionen P1 bis P12 auf. Hier sind die Haltepositionen P1 bis P12 bei dem bestimmten Beispiel von 2 in gleichen Abständen (das heißt, Abständen in einem Winkel von 30 °) an einem Außenumfang des Drehrevolvers 16 angeordnet.
Außerdem ist die Anordnungsposition (der Winkel) einer jeden der Haltepositionen P1 bis P12 an dem Drehrevolver 16 unter Verwendung des Winkels der Halteposition P1 als Bezugswinkel (0 °) bestimmt. Auf Basis dieses Bezugswinkels wird das Drehausmaß (der Winkel), wenn in einer später beschriebenen Befehlserzeugungseinheit 130 der Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 ein Drehbefehl für den Drehrevolver 16 erzeugt wird, erhalten. Ferner ist an dem Drehrevolver 16 eine Transferposition EP, an der das Werkzeug T übergeben (das heißt, angebracht/abgenommen) wird, festgelegt.
Wie in 1 gezeigt ist, weist die Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 eine Informationserlangungseinheit 110, die Konfigurationsinformationen CI, welche einen aktuellen Werkzeughaltezustand in einem Werkzeughaltemechanismus (dem Drehrevolver 16) der Werkzeugmaschine 10 enthalten, erlangt, eine Haltepositionsfestlegeeinheit 120, die auf Basis der Konfigurationsinformationen CI und von Werkzeuginformationen TI hinsichtlich der Werkzeuge T1 bis T12 die Haltepositionen P1 bis P12 an dem Drehrevolver 16, an denen die Werkzeuge T1 bis T12 gehalten werden, festlegt, und die Befehlserzeugungseinheit 130, die einen Antriebsbefehl DC zum Bewegen der festgelegten Haltepositionen P1 bis P12 zu der Transferposition EP erzeugt, auf. Hier enthalten die Werkzeuginformationen TI Informationen wie etwa die Werkzeugnummer und die Spezifikation der verwalteten Werkzeuge und die Arten der Bearbeitung, die die einzelnen Werkzeuge T vornehmen, die durch eine manuelle Eingabe durch einen Betreiber oder durch einen Zugriff der Informationserlangungsvorrichtung 110 auf eine externe Speichervorrichtung (nicht gezeigt) oder dergleichen erlangt werden.
Andererseits enthalten die Konfigurationsinformationen CI, die gewöhnlich durch die Steuereinheit 19 der Werkzeugmaschine 10 gehalten werden, Informationen wie etwa den Aufbau des Drehrevolvers 16 der Werkzeugmaschine 10 und, ob die Werkzeuge T1 bis T12 gegenwärtig an den entsprechenden Haltepositionen P1 bis P12 gehalten werden. Als Ergebnis benötigt die Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 nach der vorliegenden Erfindung keinen Dauerspeicher, um die Halteinformationen der aktuellen Werkzeuge T zu speichern oder abzuspeichern.
Als ein Beispiel erlangt die Informationserlangungseinheit 110 der Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 die Konfigurationsinformationen CI hinsichtlich der Werkzeugmaschine 10 von der Steuereinheit 19 der Werkzeugmaschine 10, erlangt die Werkzeuginformationen TI hinsichtlich der Werkzeuge T von außen und speichert diese Informationselemente vorübergehend. Die Informationserlangungseinheit 110 verfügt auch über eine Funktion zum Extrahieren der gesamten Konfigurationsinformationen CI und Werkzeuginformationen TI, die erlangt wurden, oder eines Teils davon, und eine Funktion zum Senden der extrahierten Informationen an die Haltepositionsfestlegeeinheit 120.
Die Haltepositionsfestlegeeinheit 120 legt auf Basis der Konfigurationsinformationen CI und der Werkzeuginformationen TI, die von der Informationserlangungseinheit 110 gesendet wurden, die Haltepositionen P1 bis P12 für die Werkzeuge T, die neu an dem Drehrevolver 16 angebracht werden sollen, fest. Im Besonderen legt die Haltepositionsfestlegeeinheit 120 die Haltepositionen P1 bis P12 für die einzelnen anzubringenden Werkzeuge T unter Berücksichtigung eines Haltezustands der Werkzeuge T (das heißt, einer Verfügbarkeit der Haltepositionen P1 bis P12) an dem Drehrevolver 16 in den Konfigurationsinformationen CI und der Anzahl und der Spezifikation (wie etwa der Größe) der Werkzeuge T, die ab nun angebracht werden sollen, in den Werkzeuginformationen T fest. Dann werden Informationen hinsichtlich der festgelegten Haltepositionen P1 bis P12 an die Befehlserzeugungseinheit 130 gesendet.
Die Befehlserzeugungseinheit 130 erzeugt auf Basis der Informationen hinsichtlich der Halteposition P, die von der Haltepositionsfestlegeeinheit 120 gesendet wurden, den Antriebsbefehl DC, um die festgelegte Halteposition P an dem Drehrevolver 16 zu der Transferposition EP des Werkzeugs T zu bewegen. Im Besonderen wird ein Winkel, der aktuell durch die festgelegte Halteposition P und die Transferposition EP gebildet wird, berechnet und der Antriebsbefehl DC für einen Drehbetrieb des Revolvers, der dem gebildeten Winkel entspricht, erzeugt. Dann wird der erzeugte Antriebsbefehl DC an die Steuereinheit 19 der Werkzeugmaschine 10 gesendet.
Hier kann bei der Berechnung des Winkels, der durch die festgelegte Halteposition P und die Transferposition EP gebildet wird, durch die Befehlserzeugungseinheit 130 beispielsweise ein Ansatz, bei dem der gebildete Winkel direkt berechnet wird, oder ein Ansatz, bei dem eine bestimmte Halteposition P an dem Drehrevolver 16 als „Bezugsposition“ verwendet wird und der gebildete Winkel aus einem Unterschied zwischen einem Winkel von der Bezugsposition zu der festgelegten Halteposition P und einem Winkel von der Bezugsposition zu der Transferposition berechnet wird, angewendet werden. Mit anderen Worten beträgt dann, wenn zum Beispiel die in 2 gezeigte Halteposition P1 als die „Bezugsposition“ an dem Drehrevolver 16 verwendet wird und die Halteposition P11 festgelegt ist, der Winkel von der Halteposition P11 zu der Halteposition P1 als die Bezugsposition 60 ° und der Winkel von der Halteposition P1 zu der Transferposition EP 90 °. Daher beträgt ein befohlener Winkel für den Drehbetrieb 120 °.
Als nächstes wird unter Verwendung von 3 bis 5 ein bestimmter Betrieb der Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform beschrieben werden. Es ist zu beachten, dass die bestimmten Beispiele, die in 3 bis 5 gezeigt sind, Fälle darstellen, bei denen ein Werkzeug T ab nun an dem Drehrevolver 16 angebracht wird, aber auf einen Fall angewendet werden können, bei dem ein bestimmtes Werkzeug T von dem Drehrevolver 16 abgenommen wird oder das bestimmte Werkzeug T gegen ein anderes Werkzeug T ausgetauscht wird.
3 bis 5 sind schematische Ansichten, die jeweils ein Beispiel für einen Betrieb der Werkzeugmaschine als Reaktion auf einen Befehl von der Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform zeigen. Wie in 3 gezeigt ist, erlangt bei der Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 nach der ersten Ausführungsform zuerst die Informationserlangungseinheit 110 die Konfigurationsinformationen CI hinsichtlich des Drehrevolvers 16 von der Steuereinheit 19 der Werkzeugmaschine 10.
Wie oben beschrieben wurde, enthalten die Konfigurationsinformationen CI als ein Beispiel Informationen wie etwa die Anzahl und die Stellen der an dem Drehrevolver 16 bereitgestellten Haltepositionen P1 bis P12, die Anzahl und die Nummern der Werkzeuge T1 bis T12, die bereits an den Haltepositionen P1 bis P12 angebracht sind, und ferner einen aktuellen Winkel der Halteposition P1, die als die Bezugsposition verwendet wird. Es ist zu beachten, dass Sensoren, die an den jeweiligen Haltepositionen P1 bis P12 bereitgestellt sind, Informationen hinsichtlich des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von Werkzeugen T erfassen können, so dass die Positionen, an denen die oben beschriebenen Werkzeuge T1 bis T12 angebracht sind, über die Steuereinheit 19 erlangt werden können.
Die Informationserlangungseinheit 110 erlangt die Werkzeuginformationen TI, die Werkzeuge, welche ausgetauscht werden sollen, betreffen, zusammen mit den Konfigurationsinformationen CI von außen. Wie oben beschrieben wurde, enthalten die Werkzeuginformationen TI dabei die Nummern und die Spezifikationen der Werkzeuge T, die ausgetauscht werden sollen, und dergleichen. Dann sendet die Informationserlangungseinheit 110 die Konfigurationsinformationen CI und die Werkzeuginformationen TI, die erlangt wurden, an die Haltepositionsfestlegeeinheit 120.
Die Haltepositionsfestlegeeinheit 120 wählt auf Basis der Konfigurationsinformationen CI und der Werkzeuginformationen TI eine beliebige der Haltepositionen P1 bis P12 an dem Drehrevolver 16, die für das austauschende Werkzeug T geeignet ist, und sendet eine Nummerninformation hinsichtlich der gewählten Halteposition an die Befehlserzeugungseinheit 130. Im Besonderen wird zum Beispiel im Fall der wie in 3 gezeigten Stellen die Halteposition P2, die der als Bezugsposition verwendeten Halteposition P1 am nächsten liegt und an der kein Werkzeug T angebracht ist, gewählt.
Die Befehlserzeugungseinheit 130 berechnet das Bewegungsausmaß, um das sich der Drehrevolver 16 bewegen sollte (das heißt, den Winkel, um den sich der Drehrevolver 16 drehen sollte), um die Halteposition P2 für das Werkzeug T, die durch die Haltepositionsfestlegeeinheit 120 festgelegt wurde, an der Transferposition EP für das Werkzeug T zu positionieren, und erzeugt den Antriebsbefehl DC für die Steuereinheit 19 der Werkzeugmaschine 10, um den Drehrevolver 16 um das berechnete Bewegungsausmaß zu drehen. Im Besonderen berechnet die Befehlserzeugungseinheit 130 einen Drehwinkel (60 °, in 4 gezeigt) von der Stelle der Halteposition P2 zu der Transferposition EP, die in 3 gezeigt sind, erzeugt einen Antriebsbefehl DC im Uhrzeigersinn, der dem Drehwinkel entspricht, und gibt den Antriebsbefehl DC an die Steuereinheit 19 aus.
Dann wiederholen die Haltepositionsfestlegeeinheit 120 und die Befehlserzeugungseinheit 130 im Fall einer Anbringung (eines Austauschs) von mehreren Werkzeugen T an dem Drehrevolver 16 die oben beschriebenen Tätigkeiten auf Basis der bereits erlangten Konfigurationsinformationen CI. Durch das Durchführen dieser Tätigkeiten erlangt die Informationserlangungseinheit 110 die Konfigurationsinformationen CI, welche den aktuellen Werkzeughaltezustand an dem Werkzeughaltemechanismus (dem Drehrevolver 16) enthalten. Daher ist es nicht nötig, der Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 selbst einen Speicher, um die Konfigurationsinformationen CI der Werkzeugmaschine 10 dauernd zu speichern, hinzuzufügen.
Es ist zu beachten, dass es dann, wenn wie in 5 gezeigt mehrere Haltepositionen vorhanden sind, die für das Werkzeug T, das angebracht werden soll, geeignet sind, möglich ist, eine Halteposition zu verwenden, bei der das Bewegungsausmaß (das heißt, der Drehwinkel) von der gegenwärtigen Position zu der Transferposition EP minimiert wird. Im Besonderen kann die Halteposition P5 gewählt werden, da das Bewegungsausmaß von der Halteposition P5 (ein Drehwinkel von 30 °) kleiner als das Bewegungsausmaß von der Halteposition P2 (ein Drehwinkel von 60 °) ist, und ein Antriebsbefehl DC gegen den Uhrzeigersinn ausgegeben werden. Dies kann die Anbringungszeit (die Austauschzeit) des Werkzeugs T verkürzen.
Als nächstes werden unter Verwendung von 6 bis 9 Abwandlungen der Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform beschrieben werden.
6 ist eine schematische Darstellung, die eine erste Abwandlung der Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform zeigt. Die erste Abwandlung zeigt einen Fall, in dem Werkzeuge T1 bis T3, die einen großen Durchmesser aufweisen, und Werkzeuge T4 bis T10, die einen kleinen Durchmesser aufweisen, auf eine gemischte Weise an dem Drehrevolver 16 der Werkzeugmaschine 10 angebracht sind.
Mit anderen Worten verfügt der Drehrevolver 16, der bei der Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 der ersten Abwandlung angewendet wird, wie in 6 gezeigt über mehrere zugeordnete Bereiche A1 und A2 für jeweilige Arten von Werkzeugen T, die durch die oben beschriebenen Werkzeuge T1 bis T3 mit einem großen Durchmesser und Werkzeuge T4 bis T10 mit einem gleichen Durchmesser gezeigt sind. Dann legt die Haltepositionsfestlegeeinheit 120 der Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 die Halteposition P für jedes der Werkzeuge T unter Verwendung einer Berechnungsbezugsposition in jedem der oben beschriebenen zugeordneten Bereiche A1 und A2 als Bezug fest.
Im Besonderen sind für die Werkzeuge T1 bis T3 mit einem großen Durchmesser die Haltepositionen P1 bis P3, die an Werkzeuge mit einem großen Durchmesser angepasst sind, in dem zugeordneten Bereich A1 in gleichen Abständen angeordnet und wird das Bewegungsausmaß mit der als Bezugsposition festgelegten Halteposition P1 als Berechnungsbezug für das Bewegungsausmaß (den Drehwinkel) berechnet. Ebenso sind für die Werkzeuge T4 bis T10 mit einem kleinen Durchmesser die Haltepositionen P4 bis P10, die an Werkzeuge mit einem kleinen Durchmesser angepasst sind, in dem zugeordneten Bereich A2 in gleichen Abständen angeordnet und wird das Bewegungsausmaß mit der als Bezugsposition festgelegten Halteposition P4 als Berechnungsbezug für das Bewegungsausmaß (den Drehwinkel) berechnet.
Ein solcher Aufbau ermöglicht, dass mehrere Arten von Werkzeugen T mit Spezifikationen, die für das Material eines Werkstücks und die Art der Bearbeitung geeignet sind, gleichzeitig an dem Drehrevolver 16 angebracht werden und eine selektive Bearbeitung vorgenommen wird. Es ist zu beachten, dass die in 6 gezeigte erste Abwandlung zwar den Fall von zwei Arten von Werkzeugen T mit einem großen Durchmesser und einem kleinen Durchmesser zeigt, aber durch Vermehren der zugeordneten Bereiche auch einem Fall von drei oder mehr Arten von Werkzeugen entsprochen werden kann.
7 ist eine schematische Darstellung, die eine zweite Abwandlung der Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform zeigt. Bei der zweiten Abwandlung ist die Werkzeugverwaltungsvorrichtung mit einer Funktion versehen, die die in der Steuereinheit 19 der Werkzeugmaschine 10 gespeicherten Konfigurationsinformationen CI ändert, wenn es bei dem Anbringungszustand der Werkzeuge T an dem Drehrevolver 16 zu einer Veränderung gekommen ist.
Mit anderen Worten weist die Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 der zweiten Abwandlung wie in 7 gezeigt neben der Informationserlangungseinheit 11, der Haltepositionsfestlegeeinheit 120 und der Befehlserzeugungseinheit 130, die in 1 gezeigt sind, ferner eine Konfigurationsinformationsaktualisierungseinheit 140 auf, die die Konfigurationsinformationen CI auf Basis des in der Befehlserzeugungseinheit 130 erzeugten Antriebsbefehls DC aktualisiert. Die Konfigurationsinformationsaktualisierungseinheit 140 verfügt über die Funktion, die Konfigurationsinformationen CI, die durch die Informationserlangungseinheit 110 erlangt wurden, unter Berücksichtigung des Antriebsbefehls DC, der durch die Befehlserzeugungseinheit 130 für die Steuereinheit 19 der Werkzeugmaschine 10 erzeugt wurde, zu ändern und die geänderten Konfigurationsinformationen CI an die Steuereinheit 19 zurückzusenden.
Im Besonderen enthalten die Konfigurationsinformationen CI, die ursprünglich durch die Informationserlangungseinheit 110 erlangt wurden, zum Beispiel bei den Betrieben, die in 3 und 4 gezeigt sind, eine Information, dass „an der Halteposition P2 kein Werkzeug T angebracht ist“. Wenn dann wie in 4 gezeigt ein Werkzeug T2 neu an der Halteposition P2 angebracht wurde, besteht die Möglichkeit, dass die Haltepositionsfestlegeeinheit 120 bei einer anschließenden Anbringung eines anderen Werkzeugs T ohne Vorliegen der Information, dass, wie oben beschrieben wurde, das Werkzeug T2 an der Halteposition P2 angebracht wurde, den alten Konfigurationsinformationen CI folgend erneut die Halteposition P2, an der bereits das Werkzeug T2 angebracht wurde, wählt und festlegt.
Daher erzeugt bei der zweiten Abwandlung die Konfigurationsinformationsaktualisierungseinheit 140, die in der Werkzeugverwaltungsvorrichtung vorhanden ist, neue Konfigurationsinformationen CI', die durch Überschreiben der durch die Informationserlangungseinheit 110 erlangten Konfigurationsinformationen CI mit einer Änderungsinformation für die Halteposition P, die in dem von der Befehlserzeugungseinheit 130 ausgegebenen Antriebsbefehl DC enthalten ist, aktualisiert wurden, und sendet die Konfigurationsinformationen CI' an die Steuereinheit 19 der Werkzeugmaschine 10. Dies ermöglicht eine Werkzeugverwaltung unter Berücksichtigung der neuesten Informationen hinsichtlich des Haltezustands der Werkzeuge T an dem Drehrevolver 16. Dabei sollte die Informationserlangungseinheit 110 im Fall eines fortlaufenden Anbringens oder Austauschens von Werkzeugen T so arbeiten, dass sie stets die neuesten Konfigurationsinformationen CI erlangt.
8 ist eine schematische Darstellung, die eine dritte Abwandlung der Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform zeigt. Bei der dritten Abwandlung ist die Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 an Werkzeugmaschinen 10 und 10', die mehrere Zielvorrichtungen darstellen, angeschlossen, um die Werkzeugverwaltung für die mehreren Zielvorrichtungen vorzunehmen.
Mit anderen Worten ist die Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 der dritten Abwandlung als Bearbeitungssystem ausgeführt, das drahtgebunden oder drahtlos an die Werkzeugmaschine 10 und die Werkzeugmaschine 10' als Zielvorrichtungen, die mehrere Werkzeuge halten, angeschlossen ist und mit den mehreren Werkzeugmaschinen 10 und 10' Signale und Daten austauscht. Es ist zu beachten, dass 8 zwar einen Fall darstellt, in dem die Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 an die beiden Werkzeugmaschinen 10 und 10' angeschlossen ist, aber die Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 so ausgeführt sein kann, dass sie an drei oder mehr Zielvorrichtungen angeschlossen wird.
Bei der dritten Abwandlung wird die Informationserlangungseinheit 110 der Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 bei der Anbringung oder dem Austauschs eines bestimmten Werkzeugs T einzeln an die mehreren Werkzeugmaschinen 10 und 10' angeschlossen und kann das Werkzeug T dadurch je nach den Werkzeuginformationen TI so verwalten, dass es einer der Werkzeugmaschinen 10 oder 10' zugeteilt wird. Mit anderen Worten kann ein Werkzeug an einer Werkzeugmaschine, die gemäß der Art der Bearbeitung des Werkstücks und den Bearbeitungsbedingungen oder den Spezifikationen des Werkzeugs bestimmt wurde, angebracht oder ausgetauscht werden.
Im Besonderen erlangt die Informationserlangungseinheit 110 der Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 zum Beispiel bei dem in 8 gezeigten Aufbau dann, wenn ein Werkzeug an der Werkzeugmaschine 10 oder 10' angebracht werden soll, zuerst die Werkzeuginformationen TI hinsichtlich des Werkzeugs T und jeweils die Konfigurationsinformationen CI und CI' von den Steuereinheiten 19 und 19' der Werkzeugmaschinen 10 und 10'. Dann wählt die Informationserlangungseinheit 110 die Konfigurationsinformationen CI als passende Konfigurationsinformationen, die für die erlangten Werkzeuginformationen TI geeignet sind.
Anschließend legt die Haltepositionsfestlegeeinheit 120 auf Basis der gewählten Konfigurationsinformationen CI und der Werkzeuginformationen TI eine Halteposition P für das Werkzeug T an dem Drehrevolver 16 fest. Dann erzeugt die Befehlserzeugungseinheit 130 den Antriebsbefehl DC, um die festgelegte Halteposition P zu der Transferposition EP zu bewegen, und gibt den Antriebsbefehl DC an die Steuereinheit 19 aus.
Wenn als nächstes ein anderes Werkzeug T' an der Werkzeugmaschine 10 oder 10' angebracht werden soll, erlangt die Informationserlangungseinheit 110 der Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 Werkzeuginformationen TI' hinsichtlich des Werkzeugs T'. Dann wählt die Informationserlangungseinheit 110 die Konfigurationsinformationen CI' als passende Konfigurationsinformationen, die für die neu erlangten Werkzeuginformationen TI' geeignet sind.
Anschließend legt die Haltepositionsfestlegeeinheit 120 auf Basis der gewählten Konfigurationsinformationen CI' und der Werkzeuginformationen TI' eine Halteposition P' für das Werkzeug T' an einem Drehrevolver 16' fest. Dann erzeugt die Befehlserzeugungseinheit 130 einen Antriebsbefehl DC', um die festgelegte Halteposition P' an eine Transferposition EP' zu bewegen, und gibt den Antriebsbefehl DC' an die Steuereinheit 19' aus.
Durch wiederholtes Ausführen dieser Tätigkeiten kann das Werkzeug T, das angebracht oder ausgetauscht werden soll, durch Wählen eines passenden der Drehrevolver 16 und 16' unter Berücksichtigung der Konfigurationsinformationen CI und CI' hinsichtlich der mehreren Werkzeugmaschinen 10 und 10' angebracht und verwaltet werden. Es ist zu beachten, dass bei dem oben beschriebenen spezifischen Beispiel zwar ein Fall beschrieben wurde, bei dem zu Beginn jeweils die Konfigurationsinformationen CI und CI' hinsichtlich der mehreren Werkzeugmaschinen 10 und 10' erlangt werden, aber eine Ausführung möglich ist, bei der die Konfigurationsinformationen CI oder CI' selektiv gemäß den erlangten Werkzeuginformationen TI und TI' erlangt werden.
Durch das Aufnehmen des wie oben beschriebenen Aufbaus erlangt die Informationserlangungseinheit in der Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform Konfigurationsinformationen, die den aktuellen Werkzeughaltezustand in dem Werkzeughaltemechanismus (dem Drehrevolver) enthalten. Daher benötigt die Werkzeugverwaltungsvorrichtung selbst keinen Speicher, um die Konfigurationsinformationen hinsichtlich der Zielvorrichtung (der Werkzeugmaschine) dauernd zu speichern. Zudem legt die Haltepositionsfestlegeeinheit die Halteposition, an der ein Werkzeug in dem Werkzeughaltemechanismus gehalten wird, wie oben beschrieben auf Basis der Konfigurationsinformationen und der Werkzeuginformationen hinsichtlich des Werkzeugs fest und erzeugt die Befehlserzeugungseinheit den Antriebsbefehl, um die Halteposition in dem oben beschriebenen Werkzeughaltemechanismus zu der Transferposition, an der das Werkzeug übergeben wird, zu bewegen. Somit wird die Halteposition auf Basis der Konfigurationsinformationen, die durch die Informationserlangungseinheit erlangt wurden, festgelegt und der Antriebsbefehl erzeugt. Daher kann auch einer Änderung der Spezifikationen einer Zielvorrichtung oder der Zielvorrichtung selbst entsprochen werden und die Notwendigkeit, den Speicher zu erweitern oder zu ändern, beseitigt werden.
Zweite Ausführungsform
9 ist ein Blockdiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einer Zielvorrichtung zeigt. Es ist zu beachten, dass bei der zweiten Ausführungsform einige Komponenten, für die ein Aufbau eingesetzt werden kann, der jenem bei der ersten Ausführungsform, die in 1 bis 8 gezeigt wurde, gleich oder gemeinsam ist, mit identischen Bezugszeichen bezeichnet sind und auf ihre wiederholte Beschreibung verzichtet werden wird.
Wie in 9 gezeigt ist, ist die Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 nach der zweiten Ausführungsform als Werkzeugaufbewahrungssystem ausgeführt, das drahtgebunden oder drahtlos an eine Zielvorrichtung (einer Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung) 20, die mehrere Werkzeuge hält, angeschlossen ist und mit der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20 Signale und Daten austauscht. Hier wird bei der zweiten Ausführungsform eine Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20, die als Werkzeughaltemechanismus eine Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp aufweist, eingesetzt.
Die Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20 ist als ein Beispiel als Werkzeugaufbewahrungseinheit ausgeführt, die einen Basisabschnitt 22, die Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp, die mehrere Werkzeuge T hält und aufbewahrt, ein Paar von Scheiben 26, die die Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp 24 drehend bewegen, einen Werkzeuglagereinrichtungs-Halteabschnitt 28 mit einem eingebauten Antriebsmechanismus 29, der das Paar von Scheiben 26 dreht, und eine Steuereinheit 29, die den Betrieb der gesamten Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20 steuert, aufweist. Bei einer solchen Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20 werden mehrere Werkzeuge T1 bis T14 an Haltepositionen (siehe das Bezugszeichen P1 in 9) an einzelnen Kettenelementen C1 bis C14, die die Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp bilden, gehalten. Wenn sich das Paar von Scheiben 26 auf Basis eines Befehls von der Steuereinheit 29 dreht, um die Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp drehend zu bewegen, wird ein bestimmtes Werkzeug T zu der Transferposition EP bewegt.
Die Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp weist als ein Beispiel die mehreren Kettenelemente C1 bis C14, die durch einen bestimmten Kopplungsmechanismus (nicht gezeigt) so gekoppelt sind, dass sie sich drehend bewegt, und Werkzeughalter (nicht gezeigt), die die mehreren Werkzeuge T1 bis T14 jeweils an den Haltepositionen P1 bis P14 halten, auf. Hier sind die Haltepositionen P1 bis P14 bei dem bestimmten Beispiel von 9 in einer Kopplungsrichtung der Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp in gleichen Abständen angeordnet.
Außerdem sind die Anordnungsstellen der Haltepositionen P1 bis P14 in der Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp jeweils unter Verwendung der Stelle der Halteposition P1 als Bezugsposition je nach dem Grad der Entfernung von der Bezugsposition bestimmt. Mit anderen Worten wird das Ausmaß der Drehung (die Bewegungsstrecke der Kettenelemente C1 bis C14), wenn in der später beschriebenen Befehlserzeugungseinheit 130 der Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 ein Drehbefehl für die Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp erzeugt wird, auf Basis der Entfernung (der Länge) von dieser Bezugsposition erhalten.
Als nächstes wird unter Verwendung von 9 ein bestimmter Betrieb der Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach der zweiten Ausführungsform beschrieben werden. Bei der Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 nach der zweiten Ausführungsform erlangt zuerst die Informationserlangungseinheit 110 die Konfigurationsinformationen CI hinsichtlich der Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp von der Steuereinheit 29 der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20.
Hier enthalten die Konfigurationsinformationen CI als ein Beispiel Informationen wie etwa die Nummern und die Stellen der Haltepositionen P1 bis P14, die an der Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp bereitgestellt sind, die Anzahl und die Nummern der Werkzeuge T1 bis T14, die bereits an den Haltepositionen P1 bis P14 angebracht wurden, und ferner die aktuelle Stelle der Halteposition P1, die als die Bezugsposition dient. Es ist zu beachten, dass wie bei der ersten Ausführungsform Sensoren, die an jeder der Haltepositionen P1 bis P14 bereitgestellt sind, Informationen hinsichtlich des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von Werkzeugen T erfassen können, so dass die Positionen, an denen die oben beschriebenen Werkzeuge T1 bis T14 angebracht sind, über die Steuereinheit 29 erlangt werden können.
Die Informationserlangungseinheit 110 erlangt die Werkzeuginformationen TI, die ein Werkzeug T, das ausgetauscht werden soll, betreffen, zusammen mit den Konfigurationsinformationen CI von außen. Die Werkzeuginformationen TI enthalten dabei wie oben beschrieben die Nummer und die Spezifikation des Werkzeugs T, das ausgetauscht werden soll, und dergleichen. Dann sendet die Informationserlangungseinheit 110 die Konfigurationsinformationen CI und die Werkzeuginformationen TI, die erlangt wurden, an die Haltepositionsfestlegeeinheit 120.
Die Haltepositionsfestlegeeinheit 120 wählt auf Basis der Konfigurationsinformationen CI und der Werkzeuginformationen TI eine beliebige der Haltepositionen P1 bis P14 in der Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp, die für das Werkzeug T, das zum Austausch bestimmt ist, geeignet ist und sendet die Nummerninformation hinsichtlich der gewählten Halteposition an die Befehlserzeugungseinheit 130. Dabei wird so wie im Fall der ersten Ausführungsform als ein Beispiel eine Halteposition gewählt, die der als Bezugsposition dienenden Halteposition P1 am nächsten liegt und an der kein Werkzeug T angebracht ist.
Die Befehlserzeugungseinheit 130 berechnet, wie weit das Kettenelement C mit der festgelegten Halteposition P bewegt werden sollte (das heißt, wie sehr sich die Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp drehen sollte), damit sich die Halteposition P für das Werkzeug T, die durch die Haltepositionsfestlegeeinheit 120 festgelegt wurde, an der Transferposition EP für das Werkzeug T befindet, und erzeugt den Antriebsbefehl DC für die Steuereinheit 29 der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20, um die Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp zu drehen. Im Besonderen berechnet die Befehlserzeugungseinheit 130 das Bewegungsmaß der festgelegten Halteposition P zu der Transferposition EP, erzeugt den Antriebsbefehl DC, der dem diesem Bewegungsausmaß entsprechenden Ausmaß der Drehung des Paars von Scheiben 26 entspricht, und gibt den Antriebsbefehl DC an die Steuereinheit 29 aus.
Dann wiederholen die Haltepositionsfestlegeeinheit 120 und die Befehlserzeugungseinheit 130 im Fall einer Anbringung (eines Austauschs) von mehreren Werkzeugen T an der Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp die oben beschriebenen Tätigkeiten auf Basis der bereits erlangten Konfigurationsinformationen CI. Durch das Durchführen dieser Tätigkeiten erlangt die Informationserlangungseinheit 110 die Konfigurationsinformationen CI, welche den aktuellen Werkzeughaltezustand an dem Werkzeughaltemechanismus (der Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp) enthalten. Dies beseitigt die Notwendigkeit einer Erweiterung des Speichers, damit die Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 selbst die Konfigurationsinformationen CI hinsichtlich der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20 dauernd speichert.
Durch das Aufnehmen des wie oben beschriebenen Aufbaus in die Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach der zweiten Ausführungsform erlangt und verwaltet die Informationserlangungseinheit Konfigurationsinformationen, die den aktuellen Werkzeughaltezustand in dem Werkzeughaltemechanismus (der Werkzeuglagereinrichtung vom Kettentyp) enthalten, auch dann, wenn die Zielvorrichtung von der Werkzeugmaschine 10, die die Bearbeitung vornimmt, zu der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20, die Werkzeuge aufbewahrt und verwaltet, geändert wird. Daher benötigt die Werkzeugverwaltungsvorrichtung selbst keinen Speicher, um die Konfigurationsinformationen hinsichtlich der Zielvorrichtung (der Werkzeugmaschine) dauernd zu speichern. Außerdem legt die Haltepositionsfestlegeeinheit die Halteposition, an der ein Werkzeug in dem Werkzeughaltemechanismus gehalten wird, wie oben beschrieben auf Basis der Konfigurationsinformationen und der Werkzeuginformationen hinsichtlich der Werkzeuge fest und erzeugt die Befehlserzeugungseinheit den Antriebsbefehl zum Bewegen der Halteposition in dem oben beschriebenen Haltemechanismus zu der Transferposition, an der das Werkzeug übergeben wird. Somit wird die Halteposition auf Basis der Konfigurationsinformationen, die durch die Informationserlangungseinheit erlangt wurden, festgelegt und der Antriebsbefehl erzeugt. Daher kann auch einer Änderung der Spezifikationen der Zielvorrichtung oder einer Änderung der Zielvorrichtung selbst entsprochen werden und kann die Notwendigkeit, den Speicher zu erweitern oder zu ändern, beseitigt werden.
Es ist zu beachten, dass die zweite Ausführungsform in 9 zwar den Fall einer Werkzeuglagereinrichtung vom Kettentyp als Werkzeughaltemechanismus zeigt, aber ein Aufbau, der als Werkzeughaltemechanismus wohlbekannt ist, wie etwa zum Beispiel ein Regalmagazin oder ein Trommelmagazin angewendet werden kann. Auch bei solchen Aufbauten können durch das Berechnen des Bewegungsausmaßes zwischen der Halteposition, an der ein Werkzeug gehalten wird, und der Transferposition und das Ausgeben des Antriebsbefehls die Wirkungen der Erfindung der vorliegenden Anmeldung erhalten werden.
Dritte Ausführungsform
10 ist ein Blockdiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einer Zielvorrichtung zeigt. Es ist zu beachten, dass bei der dritten Ausführungsform einige Komponenten, für die ein Aufbau eingesetzt werden kann, der jenem bei der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform, die in 1 bis 9 gezeigt wurden, gleich oder gemeinsam ist, mit identischen Bezugszeichen bezeichnet sind und auf ihre wiederholte Beschreibung verzichtet werden wird.
Wie in 10 gezeigt ist, ist die Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 nach der dritten Ausführungsform als ein Beispiel wechselseitig drahtgebunden oder drahtlos an die in 1 gezeigte Werkzeugmaschine 10, die mehrere Werkzeuge T zum Bearbeiten des Werkstücks W hält, die in 9 gezeigte Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20, die mehrere Werkzeuge T aufbewahrt, und eine Werkzeugtransfervorrichtung 30, die Werkzeuge zwischen der Werkzeugmaschine 10 und der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20 überträgt, angeschlossen. Die Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 nach der dritten Ausführungsform bildet ein Bearbeitungssystem, das wechselseitig Signale und Daten mit der Werkzeugmaschine 10, der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20 und der Werkzeugtransfervorrichtung 30 austauscht.
Wie in 10 gezeigt ist, ist die Werkzeugmaschine 10 als Revolverdrehmaschine, die den Basisabschnitt 12, den Werkstückhalteabschnitt 14, den Drehrevolver 16, den Revolverhalteabschnitt 18 und die Steuereinheit 19 aufweist, ausgeführt. Die Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20 bildet eine Werkzeugaufbewahrungseinheit, die den Basisabschnitt 22, die Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp, das Paar von Scheiben 26, den Werkzeuglagereinrichtungs-Halteabschnitt 28 und die Steuereinheit 29 aufweist. Eine Transferposition EP1 in der Werkzeugmaschine 10 und eine Transferposition EP2 in der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20 sind an Positionen, die einander gegenüberliegen, angeordnet.
Andererseits ist die Werkzeugtransfervorrichtung 30 als ein Beispiel als Knickarmrobotermechanismus ausgeführt, der einen Basisabschnitt 32, einen Roboterarm 34, der aus mehreren Armen gebildet ist, einen Werkzeuggreifabschnitt 36, der an einem Ende des Roboterarms 34 gebildet ist, und eine Steuereinheit 38, die den Betrieb der gesamten Werkzeugtransfervorrichtung 30 steuert, aufweist. Die Werkzeugtransfervorrichtung 30 ist so angeordnet, dass ein Werkzeug durch eine drehende Bewegung des Roboterarms 34 an dem Basisabschnitt 32 zwischen der Werkzeugmaschine 10 und der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20 ausgetauscht werden kann.
Als nächstes wird eine Tätigkeit zum Austausch eines Werkzeugs T zwischen der Werkzeugmaschine 10 und der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20 durch die Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 nach der dritten Ausführungsform beschrieben werden.
Wenn bei dem Bearbeitungssystem, das bei der dritten Ausführungsform gezeigt ist, zum Beispiel ein bestimmtes Werkzeug T aus der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20 entnommen wird und das bestimmte Werkzeug an der Werkzeugmaschine 10 angebracht werden soll, erlangt die Informationserlangungseinheit 110 der Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 zuerst die Werkzeuginformationen TI hinsichtlich des Werkzeugs T und erlangt Konfigurationsinformationen CI2 von der Steuereinheit 29 der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20. Anschließend bestimmt die Haltepositionsfestlegeeinheit 120, ob in der Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20 ein Werkzeug T vorhanden ist, das den erlangten Werkzeuginformationen TI entspricht, und legt bei Vorhandensein eines entsprechenden Werkzeugs T die Halteposition P, an der das entsprechende Werkzeug T angebracht ist, fest und sendet die Halteposition P an die Befehlserzeugungseinheit 130.
Als nächstes erzeugt die Befehlserzeugungseinheit 130 einen Antriebsbefehl DC2, um die festgelegte Halteposition P zu der Transferposition EP2 in der Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp zu bewegen, und gibt den Antriebsbefehl DC2 an die Steuereinheit 29 aus. Als Ergebnis dreht das Paar von Scheiben 26 der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20 die Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp und wird das bestimmte Werkzeug T zu der Transferposition EP2 bewegt.
Anschließend erlangt die Informationserlangungseinheit 110 Konfigurationsinformationen CI1 von der Steuereinheit 19 der Werkzeugmaschine 10. Dann bestimmt die Haltepositionsfestlegeeinheit 120, ob an dem Drehrevolver 16 der Werkzeugmaschine 10 eine Halteposition P vorhanden ist, die dem bestimmten Werkzeug T entspricht, legt die Halteposition P fest und sendet die Halteposition P an die Befehlserzeugungseinheit 130.
Als Nächstes erzeugt die Befehlserzeugungseinheit 130 einen Antriebsbefehl DC1 zum Bewegen der festgelegten Halteposition P zu der Transferposition EP1 an dem Drehrevolver 16 und gibt den Antriebsbefehl DC1 an die Steuereinheit 19 aus. Als Ergebnis wird der Drehrevolver 16 der Werkzeugmaschine 10 gedreht und die Halteposition P zum Anbringen des bestimmten Werkzeugs T zu der Transferposition EP1 bewegt.
Anschließend erzeugt die Befehlserzeugungseinheit 130 einen Antriebsbefehl DC3 für den Betrieb zum Befördern des Werkzeugs T von der Transferposition EP2 in der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20 zu der Transferposition EP1 in der Werkzeugmaschine 10 und gibt den Antriebsbefehl DC3 an die Steuereinheit 38 der Werkzeugtransfervorrichtung 30 aus. Dabei kann der Antriebsbefehl DC3 lediglich ein Befehl zum Beginnen der Transfertätigkeit für das Werkzeug T sein oder ein Betriebsbefehl sein, der die Positionen von der Transferposition EP2 bis zu der Transferposition EP1 und eine Bewegung des Roboterarms 34 enthält.
Ein solcher Betrieb ermöglicht, dass sich ein bestimmtes Werkzeug T auf Basis von Befehlen von der Werkzeugverwaltungsvorrichtung 100 automatisch von der Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20 zu dem Drehrevolver 16 der Werkzeugmaschine 10 bewegt. Es ist zu beachten, dass das bestimmte Werkzeug T durch Ausgeben von Befehlen eines Ablaufs, der zu dem oben beschriebenen Betrieb umgekehrt ist, auch von dem Drehrevolver 16 der Werkzeugmaschine 10 abgenommen und zu der Werkzeuglagereinrichtung 24 vom Kettentyp der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20 bewegt werden kann.
Obwohl das oben beschriebene spezifische Beispiel den Fall zeigt, bei dem der Antriebsbefehl DC3 nach dem Ausgeben des Antriebsbefehls DC1 oder DC2 an die Werkzeugmaschine 10 oder die Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20 erzeugt und ausgegeben wird, ist eine Ausführung möglich, bei der der Antriebsbefehl DC3 während der Tätigkeit, die durch den Antriebsbefehl DC1 oder DC2 durchgeführt wird, erzeugt und ausgegeben wird. Als Ergebnis wird die Wartezeit auf den Betrieb der Werkzeugtransfervorrichtung 30 verringert, so dass auch die Zeit, die für das Bewegen des Werkzeugs T erforderlich ist, verringert werden kann.
Durch das Aufnehmen des wie oben beschriebenen Aufbaus benötigt die Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach der dritten Ausführungsform selbst bei einem Bearbeitungssystem mit einer automatischen Werkzeugwechselfunktion, das sowohl die Werkzeugmaschine 10 als auch die Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung 20 aufweist, keinen Speicher, um die Konfigurationsinformationen der Zielvorrichtung (der Werkzeugmaschine) dauernd zu speichern. Außerdem kann so wie im Fall der ersten und der zweiten Ausführungsform auch einer Änderung der Spezifikationen der Zielvorrichtung oder einer Änderung der Zielvorrichtung selbst entsprochen werden und kann die Notwendigkeit, den Speicher zu erweitern oder zu ändern, beseitigt werden.
Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung auch durch Kombinieren der oben beschriebenen Ausführungsformen angewendet werden kann. Zu Beispiel ist es durch Anschließen von mehreren der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtungen, die bei der zweiten Ausführungsform gezeigt wurden, an die Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung möglich, auch eine Werkzeugverwaltung für die mehreren Werkzeugaufbewahrungsvorrichtungen vorzunehmen. Der Aufbau, der die Konfigurationsinformationsaktualisierungseinheit, die bei der zweiten Abwandlung der ersten Ausführungsformen gezeigt wurde, aufweist, kann auf die Werkzeugverwaltungsvorrichtung, die an das Bearbeitungssystem, das bei der dritten Ausführungsform gezeigt wurde, angeschlossen ist, angewendet werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann wie passend geändert werden, ohne von dem Geist der Erfindung abzuweichen. Nach der vorliegenden Erfindung ist es innerhalb des Umfangs der Erfindung möglich, beliebige Komponenten bei den Ausführungsformen umzuformen oder beliebige Komponenten bei den Ausführungsformen wegzulassen.
Bezugszeichenliste

10: Werkzeugmaschine
16: Drehrevolver
20: Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung
24: Werkzeuglagereinrichtung vom Kettentyp
30: Werkzeugtransfervorrichtung
34: Roboterarm
100: Werkzeugverwaltungsvorrichtung
110: Informationserlangungseinheit
120: Haltepositionsfestlegeeinheit
130: Befehlserzeugungseinheit
140: Konfigurationsinformationsaktualisierungseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 1058279 [0005]
JP 2172649 [0005]

Claims

Werkzeugverwaltungsvorrichtung, die Werkzeuge für eine Zielvorrichtung mit einem Werkzeughaltemechanismus, der mehrere Werkzeuge hält, verwaltet, aufweisend eine Informationserlangungseinheit, die Konfigurationsinformationen, welche einen aktuellen Werkzeughaltezustand in dem Werkzeughaltemechanismus enthalten, erlangt; eine Haltepositionsfestlegeeinheit, die auf Basis der Konfigurationsinformationen und von Werkzeuginformationen hinsichtlich der Werkzeuge Haltepositionen, an denen die Werkzeuge in dem Werkzeughaltemechanismus gehalten werden, festlegt; und eine Befehlserzeugungseinheit, die einen Antriebsbefehl zum Bewegen der Haltepositionen in dem Werkzeughaltemechanismus an eine Transferposition, an der die Werkzeuge übergeben werden, erzeugt.
Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Haltepositionsfestlegeeinheit die Haltepositionen so festlegt, das ein Bewegungsausmaß zu der Transferposition minimiert wird.
Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Werkzeughaltemechanismus mehrere zugeordnete Bereiche für jeweilige Arten der Werkzeuge aufweist, und die Haltepositionsfestlegeeinheit die Haltepositionen für die Werkzeuge jeweils unter Verwendung einer Berechnungsbezugsposition in den zugeordneten Bereichen als Bezug berechnet.
Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend eine Konfigurationsinformationsaktualisierungseinheit, die die Konfigurationsinformationen auf Basis des Antriebsbefehls aktualisiert.
Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Zielvorrichtung aus mehreren Vorrichtungen besteht, und die Informationserlangungseinheit ferner über eine Funktion, um von den mehreren Zielvorrichtungen jeweils Elemente von Konfigurationsinformationen, die den einzelnen Zielvorrichtungen entsprechen, zu erlangen, und eine Funktion, um unter Berücksichtigung der Werkzeuginformationen ein passendes Informationselement aus den entsprechenden Elementen von Konfigurationsinformationen zu wählen, verfügt.
Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Zielvorrichtung eine Werkzeugmaschine ist und der Werkzeughaltemechanismus ein Drehrevolver der Werkzeugmaschine ist.
Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Zielvorrichtung eine Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung ist und der Werkzeughaltemechanismus eine Werkzeuglagereinrichtung der Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung ist.
Werkzeugverwaltungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Zielvorrichtung eine Werkzeugmaschine und eine Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung aufweist, die Werkzeugmaschine einen Drehrevolver als einen ersten Werkzeughaltemechanismus aufweist, die Werkzeugaufbewahrungsvorrichtung eine Werkzeuglagereinrichtung als einen zweiten Werkzeughaltemechanismus aufweist, die Haltepositionsfestlegeeinheit auf Basis von ersten Konfigurationsinformationen für den ersten Werkzeughaltemechanismus und der Werkzeuginformationen eine erste Halteposition festlegt und auf Basis von zweiten Konfigurationsinformationen für den zweiten Werkzeughaltemechanismus und der Werkzeuginformationen eine zweite Halteposition festlegt, und die Befehlserzeugungseinheit einen ersten Antriebsbefehl zum Bewegen der ersten Halteposition zu der Transferposition erzeugt und einen zweiten Antriebsbefehl zum Bewegen der zweiten Halteposition zu der Transferposition erzeugt.