JP2008188707A - Ｎｃ工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 工具マガジンに収納されている工具を手動で入換える入換え作業の簡単化や迅速化を図れるようにすることである。
【解決手段】 手動による工具入換えに際して、１回目の工具交換キーが操作されると（Ｓ１１〜Ｓ１３）、主軸がＺ軸ＡＴＣ原点位置に移動され（Ｓ１４）、主軸の回転位置が所定位置に回動され（Ｓ１５）、移動フラグが「１」の場合であって、工具マガジンを移動させる場合には（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、工具マガジンが所定の工具入換え位置に移動され（Ｓ１７）、最後にポット下降動作が実行される（Ｓ１８）。
【選択図】 図７

Description

本発明は、シーケンス用プログラムに基づいて加工動作を行なう一方、工具マガジンに収納された工具を手動で入換え可能なＮＣ工作機械に関する。

従来、数値制御装置であるＮＣ工作機械においては、制御装置の記憶部に記憶した複数種類のＮＣプログラムの何れかを用いて、主軸に装着した加工用工具をＸ軸とＹ軸とに夫々移動させて、ワークに加工を施すようになっている。この種のＮＣ工作機械では、複数の工具を収納した工具マガジンと、主軸に装着している工具を工具マガジンに収納している工具の何れかに交換する自動交換装置を備えており、加工動作中に自動工具交換装置により、主軸に装着する工具を適宜自動的に交換できるようになっている。

例えば、特許文献１に記載の工作機械は、基台上にコラムベースを横方向に摺動自在に設け、コラムベース上にコラムを前後方向に摺動自在に、コラム上に主軸ヘッドを上下方向に摺動自在に夫々搭載している。コラムベースはＸ軸モータ、コラムはＹ軸モータ、主軸ヘッドはＺ軸モータにより夫々送り駆動されるように構成されている。主軸ヘッドには、主軸モータにより回転駆動される主軸が設けられるとともに、ＡＴＣモータにより駆動されるＡＴＣ装置（自動工具交換装置）が搭載されている。

ところで、この種のＮＣ工作機械においては、一般的に、次の加工作業に使用する工具をＡＴＣ装置に収納できるように、ＡＴＣ装置に既に収納してある工具を、作業者が手動操作により入換え可能になっている。この場合、作業者はＮＣ工作機械を覆っているスプラッシュカバーの前面に設けられた左右のスライドカバーを開く。このとき、ＡＴＣ装置がスライドカバーから遠い場合、つまりＡＴＣ装置が奥まった位置にある場合には、作業者は操作パネルに設けられたＸ，Ｙ移動スイッチを手動操作して、ＡＴＣ装置をスライドカバーに接近させてから、工具を手動で入換えるようにしている。
特開平５−２２８７５９号公報（第２〜３頁、図１，図２）

前述したように、特許文献１に記載の工作機械においては、ＡＴＣ装置に収納された工具を手動で入換える場合、ＡＴＣ装置が奥まった位置にある場合が多く、作業者は操作パネルのＸ，Ｙ移動スイッチを手動で操作して、ＡＴＣ装置をスライドカバーに接近移動させて、つまり工具交換し易い位置に移動させる必要があるので、手動操作による工具の入換え作業が非常に面倒であり、複雑化するという問題がある。

本発明の目的は、工具マガジンに収納されている工具を手動で入換える入換え作業の簡単化や迅速化を図れるようにすることである。

請求項１のＮＣ工作機械は、工具が装着される主軸と、複数の工具を収納した工具マガジンを含み前記主軸の工具と工具マガジンに収納した１つの工具とを交換可能な工具交換装置とを有するＮＣ工作機械において、主軸と工具マガジンが装備された本体フレームと、この本体フレームをＸ軸方向とＹ軸方向へ夫々独立に移動駆動するＸ軸駆動手段及びＹ軸駆動手段と、工具マガジンに収納された工具を手動で入換えるのに適した工具入換え位置に本体フレームを移動させる移動指令を入力可能な指令入力手段と、指令入力手段により移動指令が入力された際に、Ｘ軸駆動手段とＹ軸駆動手段を駆動して工具マガジンを所定の工具入換え位置に移動させる移動制御手段とを備えたものである。

指令入力手段を介して移動指令が入力されると、移動制御手段によりＸ軸駆動手段とＹ軸駆動手段が駆動されて、工具マガジンが、これに収納された工具を手動で入換えるのに適した工具入換え位置に移動される。即ち、作業者は工具マガジンに収納された工具を、入換えし易い入換え位置で別の工具と入換えるようになる。

請求項２のＮＣ工作機械は、請求項１において、前記指令入力手段は、工具交換装置に対して手動による工具交換を指令する工具交換指令キーで構成されたものである。

請求項３のＮＣ工作機械は、請求項１において、前記指令入力手段は、専用の移動指令キーで構成されたものである。

請求項４のＮＣ工作機械は、請求項１〜３の何れかにおいて、前記本体フレームと工具交換装置の全体を覆うスプラッシュカバーと、このスプラッシュカバー内に出入りするための開口部と、この開口部を開閉可能な開閉扉とを有し、所定の工具入換え位置は、工具マガジンが開口部に接近した位置で構成されたものである。

請求項１の発明によれば、工具が装着される主軸と、複数の工具を収納した工具マガジンを含み前記主軸の工具と工具マガジンに収納した１つの工具とを交換可能な工具交換装置とを有するＮＣ工作機械において、本体フレームと、Ｘ軸駆動手段及びＹ軸駆動手段と、指令入力手段と、移動制御手段とを備えたので、工具マガジンに収納されている工具を手動で入換える際に、作業者は移動指令を入力するだけで、工具マガジンが工具入換え位置に移動されるので、作業者は工具マガジンに収納された工具を、入換えし易い入換え位置で別の工具と入換えることができ、工具の入換え作業の簡単化や迅速化を図ることができる。

請求項２の発明によれば、前記指令入力手段は、工具交換装置に対して手動による工具交換を指令する工具交換指令キーで構成されたので、作業者はその工具交換指令キーを操作することで、工具マガジンに収納された工具を入換えし易い位置で入換えることができる。その他請求項１と同様の効果を奏する。

請求項３の発明によれば、前記指令入力手段は、専用の移動指令キーで構成されたので、作業者はその移動指令キーを操作することで、工具マガジンに収納された工具を入換えし易い位置で入換えることができる。その他請求項１と同様の効果を奏する。

請求項４の発明によれば、前記本体フレームと工具交換装置の全体を覆うスプラッシュカバーと、このスプラッシュカバー内に出入りするための開口部と、この開口部を開閉可能な開閉扉とを有し、所定の工具入換え位置は、工具マガジンが開口部に接近した位置で構成されたので、本体フレームと工具交換装置の全体がスプラッシュカバーで覆われていても、工具交換に際して、工具マガジンが開口部に接近した位置に移動されるため、作業者による工具の入換え作業の簡単化や迅速化を図ることができる。その他請求項１〜３の何れかと同様の効果を奏する。

本実施例のＮＣ工作機械は、工具マガジンに収納された工具を手動で入換えるに際して、工具交換指令キーを操作するだけで、工具マガジンがスプラッシュカバーの開口部に接近した所定の工具入換え位置に自動的に移動できるようにしてある。

ＮＣ工作機械１は、図１に示すように、基台２上において、外側がスプラッシュカバー３で覆われ、このスプラッシュカバー３の内部に収容された主台９及びコラム１１（本体フレーム）と、主軸ヘッド１２と、主軸１３と、ワークテーブル２２と、工具交換装置２５等からなっている。スプラッシュカバー３の前面右側に操作パネル４が設けられるとともに、スプラッシュカバー３の前面中央部に開口部３ａが形成され、この開口部３ａを開閉可能な左右１対の扉（開閉扉）３Ａ，３Ｂが設けられている。

これら左側扉３Ａ及び右側扉３Ｂを左右方向に夫々スライドさせることで、開口部３ａの全体を開放することができる。そこで、作業者は後述するように、工具マガジン２６に収納する工具４５を入換えたり、内部に溜まった切粉を掃除することができる。操作パネル４の前面には、液晶ディスプレイ５と、キーボード６とが設けられている。このキーボード６には、自動運転キーや、手動運転キー、コード入力キー、始動キー等の各種のキー、各種のスイッチが設けられている。

図２に示すように、基台２上に主台９が設けられ、この主台９の１対のＸ軸レール９ａには、基台２の左右方向（Ｘ軸方向）に移動可能な横長のＸ軸テーブル１０が載置されている。そして、Ｘ軸テーブル１０は、Ｘ軸モータ１９（図６参照）の駆動によりＸ軸方向に沿って往復移動可能に構成されている。このＸ軸テーブル１０上には、前後方向（Ｙ軸方向）に長い１対のＸ軸レール１０ａが設けられ、このＹ軸レール１０ａに沿って縦長のコラム１１が基台２の前後方向に往復移動可能に配置されている。

このコラム７は、Ｙ軸モータ２０（図６参照）の駆動によりＹ軸方向に沿って往復移動可能に構成されている。このコラム１１の上端部にサーボモータからなるＺ軸モータ１５が装着されており、Ｚ軸モータ１５の駆動軸に送り螺子１６の上端部が連結されている。コラム１１の前面に１対のガイドレール１７が鉛直向きに夫々固定されており、両ガイドレール１７に主軸ヘッド１２が上下移動可能に装着されている。

この主軸ヘッド１２は送り螺子１６に螺合されている。それ故、Ｚ軸モータ１５の回転駆動により、送り螺子１６が回転し、主軸ヘッド１２が両ガイドレール１７に沿って上方又は下方に、つまりＺ軸方向へ移動する。主軸ヘッド１２に主軸１３が回転可能に装着されている。この主軸１３の下端部には、下方に向けて開口する凹形状の工具押込部（図示略）が設けられ、この工具押込部内に、ワークに加工を施す工具４５が着脱可能に装着される。主軸ヘッド１２には主軸モータ１８が装着されている。主軸ヘッド１２の下方にはワークテーブル２２が水平状に配設されている。

自動運転モードが選択されている場合、ＮＣプログラムに基づいて、Ｘ軸モータ１９とＹ軸モータ２０とＺ軸モータ１５と主軸モータ１８とが夫々駆動制御される。そのため、主軸１３が工具４５を回転させながら、Ｘ軸方向とＹ軸方向とＺ軸方向へ移動するので、ワークテーブル２２上のワーク（図示せず）に各種の加工が施される。尚、主軸１３の原点位置（工具交換位置）は、Ｚ軸原点センサ２１で検出するようになっている。それ故、工具交換に際して、Ｚ軸原点センサ２１から出力される原点信号により、主軸１３が原点位置に移動できるようになっている。

次に、工具交換装置２５について説明する。
図２，図３に示すように、工具交換装置２５は、主軸１３の工具４５を工具マガジン２６に有する別の工具４５と自動交換するものであり、複数の工具４５を収納する工具マガジン２６と、この工具マガジン２６と主軸１３の下側に配設されたアーム旋回軸２７と、このアーム旋回軸２７に固定された工具交換アーム２８等からなっている。

工具マガジン２６は主軸ヘッド１２に固着されている。工具マガジン２６は、図３に示すように、内筒２６ａと外筒２６ｂとの間に円環状の工具通路２６ｃを形成し、各工具通路２６ｃ内には工具ポット２９が収納されている。各工具ポット２９には、凹状の工具押込部（図示せず）が形成され、各工具押込部内には種々の工具４５が着脱可能に格納されている。

工具マガジン２６の下端部に、下方へ開口する工具交換部２６ｄが形成されている。複数の工具ポット２９は、マガジンモータ３０（図６参照）に連結されている。そこで、マガジンモータ３０が駆動されると、複数の工具ポット２９の各々が、工具通路２６ｃに沿って一体的に回転し、工具交換位置である工具交換部２６ｄに選択的に対応する。

ところで、工具ポット２９を個別に識別する為に、複数の工具ポット２９の各々にポット識別板２９ａ（図６参照）が夫々設けられている。即ち、各ポット識別板２９ａに識別部が設けられている。各識別部は、スリットの個数が異なる上、各スリットの周方向に沿う幅寸法が相違している。それ故、図６に示すように、投光素子３１から投光された光を受光素子３２で受光することにより、工具交換部２６ｄに対応する工具ポット２９を個別に識別可能になっている。

ここで、図示を省略するが、工具マガジン２６に設けられたポット下降機構について簡単に説明する。
ポット下降機構は、エアシリンダ３３（図６参照）により、工具交換部２６ｄに対応し加工に使用する工具４５を工具ポット２９と共に、図３に二点鎖線で示すように、下方へ略９０°回動させ、所定の工具４５が工具交換部２６ｄを通して下方へ突出するようになっている。

このとき、工具マガジン２６の工具４５が工具交換部２６ｄから下方に突出して下降した下降状態、つまり工具ポット２９が割出し状態にあることを、ポット下降センサ３４で検出可能になっている。一方、工具ポット２９がポット下降状態から元の上昇位置に復帰した上昇状態にあることを、ポット上昇センサ３５で検出可能になっている。

次に、アーム旋回軸２７と工具交換アーム２８について、図４、図５に基づいて説明する。
このアーム旋回軸２７は、円筒状であり、主軸ヘッド１２に上下動可能に装着されている。このアーム旋回軸２７の下端部に工具交換アーム２８が固定されている。更に、工具交換アーム２８の両端部には、図５に示すように、１組のフィンガ３７が夫々回動可能に設けられている。各組のフィンガ３７の基端部間に圧縮コイルスプリング３８が介在され、各スプリング３８によりフィンガ３７が閉塞方向（矢印Ａ方向）へ付勢されている。ここで、符号３７ａは、フィンガ３７の回動軸である。

アーム旋回軸２７の内部には、図４に示すように、中軸３９が収納されている。この中軸３９は、主軸ヘッド１２に回転可能に且つ上下動不能に装着され、中軸３９の下端部には、幅狭な係合部３９ａが形成されている。また、工具交換アーム２８には、円筒状のカム軸４０が回転可能に装着されている。アーム旋回軸２７と一体的に、工具交換アーム２８とカム軸４０とが上方の原点位置に移動すると、カム軸４０が中軸３９の係合部３９ａに係合する。

カム軸４０の外周部には、図５に示すように、２つのカム部４０ａが対角位置に夫々形成されており、各組の一方のフィンガ３７がカム部４０ａの相互間の隙間に落込んだ状態では、各組の一方のフィンガ３７がスプリング３８のバネ力で矢印Ａ方向へ回動し、各組のフィンガ３７が閉じる。しかし、各組の一方のフィンガ３７がカム部４０ａに乗上げると、各組の一方のフィンガ３７がスプリング３８のバネ力に抗して反矢印Ａ方向へ押圧され、各組のフィンガ３７が開放される。

アーム旋回軸２７は、運動伝達装置（図示せず）を介して工具交換モータ４１（図６参照）に連結されている。この運動伝達装置は、工具交換モータ４１の回転力をアーム旋回軸２７に伝達するカム機構と、工具交換モータ４１の回転力を中軸３９に伝達するカム機構，工具交換モータ４１の回転力を上下方向への直線運動力に変換してアーム旋回軸２７に伝達するクランク機構とを有する。

工具交換動作の初期状態においては、図４に示すように、工具交換アーム２８が上方の原点位置に移動し、カム軸４０が中軸３９の係合部３９ａに係合する。これと同時に、各組の一方のフィンガ３７がカム軸４０のカム部４０ａに乗上げるので、各組のフィンガ３７が閉じる。ここで、アームセンサ４２は、近接センサ（例えばホール素子）からなり、工具交換アーム２８が原点位置に上昇したときにオン信号を出力し、工具交換アーム２８が原点位置から下降したときにオフ信号を出力する。

但し、工具交換アーム２８の上下動とフィンガ３７の開閉動作とは機械的に連動しており、アームセンサ４２から出力されるオン信号により、フィンガ３７の開放状態も検出可能になっている。そこで、工具交換動作が開始されると、Ｚ軸原点センサ２１からの出力信号に基づいてＺ軸モータ１５が駆動制御される。

そして、主軸ヘッド１２と一体的に主軸１３が原点位置から下降し、主軸１３の工具４５が一組のフィンガ３７に挿入されると、工具交換モータ４１が作動する。このとき、工具交換モータ４１の回転力がカム機構を介して中軸３９に伝達され、中軸３９が回転するので、中軸３９の回転力が係合部３９ａを通してカム軸４０に伝達され、カム軸４０が図５の矢印Ｂ方向へ回転する。

カム軸４０が回転すると、各カム部４０ａが一方のフィンガ３７を通過し、各組の一方のフィンガ３７がカム部４０ａ相互間の隙間に落込む。このとき、各組の一方のフィンガ３７がスプリング３８のバネ力で矢印Ａ方向へ回動し、各組のフィンガ３７が閉じる。そのため、一組のフィンガ３７が主軸１３の工具４５を挟み、別の一組のフィンガ３７が工具交換部２６ｄから下方へ突出する別の工具４５を挟む。

工具交換モータ４１の位相角が６５°に達すると、工具交換モータ４１の回転力がクランク機構を通してアーム旋回軸２７に伝達され、アーム旋回軸２７が原点位置から下降する。すると、アーム旋回軸２７と一体的に工具交換アーム２８が下降し、中軸３９の係合部３９ａがカム軸４０から離間する。これと同時に、一組のフィンガ３７が主軸１３の工具４５を挟んだ状態で下降し、別の一組のフィンガ３７が工具交換部２６ｄの工具４５を挟んだ状態で下降する。これにより、主軸１３の工具押込部と、工具ポット２９の工具押込部とから、工具４５が夫々抜き取られる。

工具交換モータ４１の位相角が１００°に達すると、工具交換モータ４１の回転力がカム機構を通してアーム旋回軸２７に伝達され、アーム旋回軸２７と一体的に工具交換アーム２８が１８０°回転する。これにより、主軸１３の工具４５を挟んだ一組のフィンガ３７が工具交換部２６ｄの真下に移動し、工具交換部２６ｄの工具４５を挟んだ別の一組のフィンガ３７が主軸１３の真下に移動する。

工具交換モータ４１の位相角が２３５°に達すると、工具交換モータ４１の回転力がクランク機構からアーム旋回軸２７に伝達され、アーム旋回軸２７と一体的に工具交換アーム２８が上昇する。そのため、工具交換アーム２８のカム軸４０が中軸３９の係合部３９ａに係合する。

これと同時に、一組のフィンガ３７が工具交換部２６ｄの工具４５を挟んだ状態で主軸１３の工具押込部に向かって上昇するのと同時に、別の一組のフィンガ３７が主軸１３の工具４５を挟んだ状態で工具ポット２９の工具押込部に向かって上昇する。その結果、工具交換部２６ｄの工具４５が主軸１３に押込まれ、主軸１３の工具４５が工具ポット２９に押込まれる。

工具交換モータ４１の位相角が３１０°に達すると、工具交換モータ４１の回転力がカム機構から中軸３９に伝達され、中軸３９が回転する。その結果、中軸３９の回動力が係合部３９ａを通してカム軸４０に伝達され、カム軸４０が回転するので、カム軸４０の各カム部４０ａが一方のフィンガ３７に乗上げる。これにより、各組の一方のフィンガ３７が反矢印Ａ方向へ回動するので、各組のフィンガ３７が開放状態に復帰する。

次に、ＮＣ工作機械を制御するＮＣ制御装置５０について説明する。
図６に示すように、ＮＣ制御装置５０は、操作パネル４の内部に設けられ、ＣＰＵ５１と、ＲＯＭ５２と、ＲＡＭ５３と、ＮＣプログラムメモリ５４と、入力インターフェース５５と、出力インターフェース５６等からなるマイクロコンピュータ等から構成されている。

入力インターフェース５５には、キーボード６と、アームセンサ４２と、Ｚ軸原点センサ２１と、ポット上昇センサ３５と、ポット下降センサ３４と、受光素子３２とが接続されている。出力インターフェース５６には、Ｚ軸モータ１５と、主軸モータ１８と、Ｘ軸モータ１９と、Ｙ軸モータ２０と、マガジンモータ３０と、エアシリンダ３３と、工具交換モータ４１と、液晶ディスプレイ５とが接続されている。

ＲＯＭ５２には、ＮＣ工作機械を駆動制御する各種の制御プログラム、液晶ディスプレイ５に各種の表示情報を表示させる表示制御プログラム、後述する本願特有の手動操作による工具入換え制御の制御プログラムが記憶されている。ＲＡＭ５３には、後述する手動操作による工具入換えに際して、工具マガジン２６を所定の工具入換え位置に移動させる位置座標（Ｘ方向移動位置とＹ方向移動位置）とが絶対座標で記憶されている。

例えば、図１１に示すように、工具マガジン２６がスプラッシュカバー３の開口部３ａに一番接近する所定の工具入換え位置の位置のＸ，Ｙ座標が予め記憶されている。即ち、工具マガジン２６がこの工具入換え位置に移動した場合、工具マガジン２６が開口部３ａに一番接近するため、作業者は開口部３ａを介して、工具マガジン２６に収納された工具４５を容易に交換できるようになっている。

ＲＡＭ５３には、更に、各工具ポット２９のポット番号と、各工具ポット２９に収納されている工具４５の工具番号とを対応させた工具ポット番号テーブルが記憶されている。ＲＡＭ５３には、加工制御に必要な各種パラメータ、加工制御実行中の変数やフラグ等が一時的に記憶される。ＮＣプログラムメモリ５４には、加工制御の為の複数種類のＮＣプログラムがプログラム番号を対応付けて記憶されている。

次に、ＮＣ制御装置５０で実行される手動操作による工具入換え制御について、図７に基づいて説明する。この制御が実行されるに際して、操作パネル４のキーボード６に設けられた手動運転キーが操作され、手動による工具入換え状態に設定されている。図中の符号Ｓｉ（ｉ＝１１、１２、１３・・・）は各ステップである。

この工具入換え制御が実行される際に、作業者は移動フラグのフラグデータとして、工具マガジン２６を工具入換え位置へ移動させる「１」、又は工具入換え位置へ移動させない「０」に設定する。但し、この制御が開始される際には、操作回数カウンタの操作回数Ｎは「０」にクリアされている。

この制御が開始され、操作パネル４のキーボード６に設けられた工具交換キー（工具交換指令キー）が操作された場合には（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、操作回数カウンタの操作回数Ｎが１つインクリメントされる（Ｓ１２）。そこで、工具交換キーの操作回数Ｎが「１」の場合には（Ｓ１３）、主軸１３がＺ軸ＡＴＣ原点位置に移動され（Ｓ１４）、主軸１３の回転位置が所定の位置（０°）に回動される（Ｓ１５）。

次に、移動フラグが「１」に設定されている場合には（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、工具マガジン２６が所定の工具入換え位置に移動される（Ｓ１７）。即ち、前述したように、工具マガジン２６は、図１１に示すように、工具マガジン２６が開口部３ａに接近した位置であって、工具４５の入換えに適した所定の工具入換え位置に移動される。次に、この状態で、ポット下降動作（図８参照）が実行される（Ｓ１８）。ここで、移動フラグが「０」に設定されている場合には（Ｓ１６：Ｎｏ）、Ｓ１７をスキップしてＳ１８が実行される。このポット下降動作のためのポット下降制御が開始されると、先ず、ポット下降信号がオンされる（Ｓ３１）。

その結果、エアシリンダ３３が一方向へ動作する。次に、ポット下降センサ３４から下降信号が入力されると（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、ポット下降信号がオフされ（Ｓ３３）、工具入換え制御にリターンする。その結果、エアシリンダ３３の動作が停止され、ポット下降機構により工具４５が工具交換部２６ｄから下方に突出する。

次に、工具入換え制御において、工具交換キーが更に操作された場合には（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、操作回数カウンタの操作回数Ｎが１つインクリメントされる（Ｓ１２）。そこで、工具交換キーの操作回数Ｎが「２」の場合には（Ｓ１３）、アーム旋回動作（図９参照）が実行される（Ｓ１９）。このアーム旋回動作のためのアーム旋回制御が開始されると、先ず、アーム旋回信号がオンされ、工具交換モータ４１が駆動される（Ｓ４１）。

次に、アームセンサ４２からアーム原点信号が入力されると（Ｓ４２：Ｙｅｓ）、アーム旋回信号がオフされ、工具交換モータ４１の駆動が停止される（Ｓ４３）、工具入換え制御にリターンする。その結果、主軸１３に装着されていた工具４５が、工具マガジン２６の工具ポット２９に回収して収納される。このとき、前述したように、コラム１１が所定の工具入換え位置に移動しているため、作業者は工具ポット２９に回収された工具４５を、開口部３ａを介して容易に入換えることができる。

次に、工具入換え制御において、工具交換キーが更に操作された場合には（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、操作回数カウンタの操作回数Ｎが１つインクリメントされる（Ｓ１２）。そこで、工具交換キーの操作回数Ｎが「３」の場合には（Ｓ１３）、ポット上昇動作（図１０参照）が実行される（Ｓ２０）。このポット上昇動作のためのポット上昇制御が開始されると、先ず、ポット上昇信号がオンされる（Ｓ５１）。

その結果、エアシリンダ３３が下降のときとは逆方向へ動作する。次に、ポット上昇センサ３５からポット上昇信号が入力されると（Ｓ５２：Ｙｅｓ）、ポット上昇信号がオフされ（Ｓ５３）、工具入換え制御にリターンする。その結果、エアシリンダ３３の動作が停止され、ポット下降機構により工具４５が工具交換部２６ｄの上側に復帰する。そして、工具入換え制御において、操作回数カウンタの操作回数Ｎがクリアされ（Ｓ２１）、この制御を終了する。ここで、工具入換え制御のＳ１７を実行するＮＣ制御装置５０が移動制御手段に相当する。

このように、工具４５が装着される主軸１３と、複数の工具４５を収納した工具マガジン２６を含み主軸１３の工具４５と工具マガジン２６に収納した１つの工具４５とを交換可能な工具交換装置２５とを有するＮＣ工作機械１において、工具マガジン２６に収納されている工具４５を手動で入換える際に、コラム１１と工具交換装置２５の全体がスプラッシュカバー３で覆われていても、作業者は工具交換に際して、工具交換キーを操作するだけで、工具マガジン２６が開口部３ａに接近した位置であって、工具４５の入換えに適した所定の工具入換え位置に移動されるので、作業者は工具マガジン２６に収納された工具４５を、入換えし易い入換え位置で別の工具４５と入換えることができ、工具４５の入換え作業の簡単化や迅速化を図ることができる。

次に、前記実施例を部分的に変更した変更形態について説明する。
１）図７に示す工具入換え制御において、Ｓ１７に示す「工具マガジンを入換え位置に移動」を、Ｓ１９の次に設けるようにしてもよく、Ｓ２０とＳ２１の間に設けるようにしてもよい。何れの場合でも、作業者は、工具マガジン２６を所定の工具入換え位置に移動させてから、工具マガジン２６の工具４５を容易に交換することができる。

２）専用の移動キー（移動指令キー）と復帰キーを設け、図１２に示すように、この移動キーが操作されると、工具マガジン２６を所定の工具入換え位置に移動させるようにしてもよい。

即ち、移動キーが操作されると（Ｓ６１：Ｙｅｓ）、工具マガジン２６が所定の工具入換え位置に移動される（Ｓ６２）。そして、作業者はこの状態で工具マガジン２６に収納されている工具４５を手動操作で入換える。最後に、復帰キーが操作されると（Ｓ６３：Ｙｅｓ）、工具マガジン２６が元の位置に復帰移動される（Ｓ６４）。

本発明の実施例に係るＮＣ工作機械の正面図である。 スプラッシュカバーを取り除いたＮＣ工作機械の斜視図である。 工具マガジンの側面図である。 工具交換装置の要部縦断側面図である。 工具交換装置の要部底面図である。 ＮＣ工作機械の制御系のブロック図である。 工具入換え制御のフローチャートである。 ポット下降制御のフローチャートである。 アーム旋回制御のフローチャートである。 ポット上昇制御のフローチャートである。 加工フレームの工具入換え位置を示すＮＣ工作機械の平面図である。 変更形態に係る図７相当図である。

符号の説明

１ ＮＣ工作機械
３ スプラッシュカバー
３ａ 開口部
３Ａ 左側扉
３Ｂ 右側扉
４ 操作パネル
６ キーボード
１１ コラム（本体フレーム）
１２ 主軸ヘッド
１３ 主軸
２５ 工具交換装置
２６ 工具マガジン
４５ 工具
５０ ＮＣ制御装置

Claims (4)

1. 工具が装着される主軸と、複数の工具を収納した工具マガジンを含み前記主軸の工具と工具マガジンに収納した１つの工具とを交換可能な工具交換装置とを有するＮＣ工作機械において、
   前記主軸と前記工具マガジンが装備された本体フレームと、
   この本体フレームをＸ軸方向とＹ軸方向へ夫々独立に移動駆動するＸ軸駆動手段及びＹ軸駆動手段と、
   前記工具マガジンに収納された工具を手動で入換えるのに適した工具入換え位置に前記本体フレームを移動させる移動指令を入力可能な指令入力手段と、
   前記指令入力手段により前記移動指令が入力された際に、前記Ｘ軸駆動手段とＹ軸駆動手段を駆動して前記工具マガジンを所定の工具入換え位置に移動させる移動制御手段と、 を備えたことを特徴とするＮＣ工作機械。
2. 前記指令入力手段は、工具交換装置に対して手動による工具交換を指令する工具交換指令キーで構成されたことを特徴とする請求項１に記載のＮＣ工作機械。
3. 前記指令入力手段は、専用の移動指令キーで構成されたことを特徴とする請求項１に記載のＮＣ工作機械。
4. 前記本体フレームと工具交換装置の全体を覆うスプラッシュカバーと、このスプラッシュカバー内に出入りするための開口部と、この開口部を開閉可能な開閉扉とを有し、
   前記所定の工具入換え位置は、前記工具マガジンが前記開口部に接近した位置であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のＮＣ工作機械。