JP2008246602A - 工作機械、工具マガジン制御プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】寿命切れや折損した異常工具を工具マガジンに返還するとき複数の異常工具を工具マガジンに分散させずに１箇所に集約し、その後加工終了時にそれらを待機ポット位置に移動させる。
【解決手段】複数の工具を収納した複数のポット１０ｄを有する工具マガジン１０と、工具マガジン１０の所定位置のポット１０ｄと主軸８との間で工具を交換する工具交換装置９と、主軸８に装着された工具１１の異常を検出する工具異常検出手段（Ｓ４）とを備えた工作機械１において、工具異常検出手段により工具１１の異常が検出されたときに、加工を中断する加工中断手段（Ｓ９〜Ｓ１１）と、加工中断手段による加工中断後に異常が検出された異常工具を工具マガジン１０に返還する際に、複数の異常工具が近隣関係にある複数のポット１０ｄに収容されるように工具マガジン１０を制御する制御手段（Ｓ８）とを設けた。
【選択図】図７

Description

本発明は、工作機械、工具マガジン制御プログラム及び記録媒体に関し、特に、ワーク加工中に工具の異常が検出されたときに、異常工具を工具マガジンに返還する際に複数の異常工具が工具マガジン内でまとまるように工具マガジンを制御するものである。

従来、ＮＣ（数値制御）式の工作機械においては、制御装置の記憶部に記憶したＮＣプログラム（加工プログラム）に基づいて、主軸の工具を交換しながらワークに加工を施すようになっている。この種の工作機械は、工具を収納した複数のポットを備えた工具マガジンと、主軸の工具を工具マガジンの何れかの工具と自動的に交換する自動交換装置と、主軸の工具の異常を検出する工具異常検出手段とを備えている。ワーク加工中において、工具異常検出手段により主軸の工具の寿命切れが検出されたとき、自動交換装置により主軸の工具が、工具マガジンに収容されている同種の予備工具と自動的に交換される。

ところで、工具異常検出手段により予備工具の寿命切れが検出された場合、その予備工具も工具マガジンに自動的に戻される。その後、作業者により複数の異常工具を夫々収容しているポットから異常工具を順次取り外し、それらのポットに新規の工具を順次補充する工具補充作業が行われる。但し、異常工具を収容する複数のポットは工具マガジンの全域に分散している。

その場合、作業者が操作パネルを操作し、工具マガジンを駆動させ、異常工具が収容された何れかのポットを、工作機械のスプラッシュカバーの側面の開口部から作業者がアクセス可能な待機ポット位置まで移動させる。その後、作業者が異常工具をポットから取り外してからそのポットに新しい工具を補充する補充作業を行う。また、その他の複数の異常工具についても、工具マガジンを順次駆動させて１つずつ待機ポット位置まで移動させた後、ポットからの取り外しと新しい工具の補充とを行う。

特許文献１には、ワーク加工中に検知部により工具の折損が検知された場合、主軸ヘッドの移動やテーブルの移動を介して折損した工具を工具取り換え位置に移動させるように制御する数値制御装置を有する工作機械が開示されている。
特開昭６１−１７８１５１号公報

従来の工作機械においては、操作パネルを操作しながら工具マガジンの正面全体を視認できるような工具マガジンの配置になっていない。そのため、工具マガジンの全域に分散している複数の異常工具を取り外して新規の工具を補充する場合、工具マガジンを操作して異常工具を収容したポットを待機ポット位置に割り出し、異常工具を取り外して新しい工具を補充するという作業を何度も繰返し行う必要があった。従って、工具取換え作業が非常に面倒になり、作業能率を高めることができない。

本発明の目的は、ワーク加工中に工具の異常が検出されて異常工具を工具マガジンに返還するとき、複数の異常工具が工具マガジン内で分散させずに１箇所に集約するようにした工作機械、複数の異常工具を工具マガジンの近隣関係にある複数のポットに集約し且つ加工終了時にはそれら複数のポットを待機ポット位置に移動させるようにした工作機械、工具マガジン制御プログラム、その記録媒体を提供することである。

請求項１の工作機械は、工具を収納した複数のポットを有する工具マガジンと、工具マガジンの所定位置のポットと主軸との間で工具を交換する工具交換装置と、主軸に装着された工具の異常を検出する工具異常検出手段と、工具の異常が検出されたときに加工を中断する加工中断手段とを備えた工作機械において、主軸と工具マガジンの全てのポットに収容された工具について、装着された工具の位置情報と、工具の種類情報と、工具の異常情報とが記憶された工具情報記憶手段と、工具マガジンに異常が検出された工具が収容されているか否かを工具情報記憶手段に記憶された情報に基づいて検索する検索手段と、加工中断手段による加工中断後に異常が検出された工具を工具マガジンに返還する際に、検索手段によって検索された異常工具の近隣関係にあるポットに収容されるように工具マガジンを制御する第１制御手段とを備えたものである。

工具異常検出手段により主軸の工具の異常が検出されたとき、加工中断後に異常工具を工具マガジンに返還する際、その異常工具が、検索手段により検索された異常工具の近隣関係にあるポットに収容されるので、異常工具を近隣関係にあるポットに集約することができる。

請求項２の工作機械は、請求項１の発明において、ワークに対する加工終了時に、異常工具を収容したポットを、スプラッシュカバーの開口部からアクセス可能な位置に移動させるように前記工具マガジンを制御する第２制御手段を備えたことを特徴としている。

請求項３の工作機械は、請求項１又は２の発明において、加工中断手段により中断された加工プログラム上の中断位置を記憶する中断位置記憶手段と、主軸の工具を交換後に加工再開を指令する指令手段と、指令手段により加工再開を指令された場合に、中断位置記憶手段に記憶された加工プログラム上の中断位置から加工を再開する再開制御手段とを有することを特徴としている。

請求項４の工作機械は、請求項１〜３の発明の何れかにおいて、工具異常検出手段は、工具の累計使用回数又は累計使用時間を計数する計数手段を有し、工具別に予め設定された寿命と前記計数手段による計数結果とに基づいて工具の異常を検出することを特徴としている。

請求項５の工作機械は、請求項４の発明において、工具異常検出手段は、工具の折損を検知する折損検知手段を有することを特徴としている。

請求項６の工具マガジン制御プログラムは、工具を収納した複数のポットを有する工具マガジンと、工具マガジンの所定位置のポットと主軸との間で工具を交換する工具交換装置と、主軸に装着された工具の異常を検出する工具異常検出手段と、工具の異常が検出されたときに加工を中断する加工中断手段とを備えた工作機械を制御する制御装置のコンピュータを、主軸と工具マガジンの全てのポットに収容された工具について、装着された工具の位置情報と、工具の種類情報と、工具の異常情報とが記憶された工具情報記憶手段と、工具マガジンに異常が検出された工具が収容されているか否かを工具情報記憶手段に記憶された情報に基づいて検索する検索手段と、加工中断手段による加工中断後に異常が検出された工具を工具マガジンに返還する際に、検索手段によって検索された異常工具の近隣関係にあるポットに収容されるように工具マガジンを制御する第１制御手段と、ワークに対する加工終了時に、異常工具を収容したポットを、スプラッシュカバーの開口部からアクセス可能な位置に移動させるように工具マガジンを制御する第２制御手段として機能させることを特徴としている。
請求項７の記録媒体は、請求項６に記載の工具マガジン制御プログラムをコンピュータで読出し可能に記録したものである。

請求項１の発明によれば、工具の異常が検出されたときに、工具情報記憶手段と、工具マガジンに異常が検出された工具が収容されているか否かを工具情報記憶手段に基づいて検索する検索手段と、加工中断後に異常工具を工具マガジンに返還する際に、検索された異常工具の近隣関係にあるポットに収容されるように工具マガジンを制御する第１制御手段とを備えたので、異常が検出された工具を異常工具が収容された近隣関係にあるポットに自動的に集約することができる。そのため、異常工具の取り替え作業を簡単に能率的に行うことが可能になる。

請求項２の発明によれば、ワークに対する加工終了時に、異常工具を収容したポットをスプラッシュカバーの開口部からアクセス可能な位置に移動させるように制御する第２制御手段を備えたので、異常工具を収容したポットを作業者がアクセス可能な位置に自動的に移動させるため、工具取り換え作業の簡単化や迅速化を図ることができる。

請求項３の発明によれば、加工中断手段により中断された加工プログラム上の中断位置を記憶する中断位置記憶手段と、主軸の工具を交換後に加工再開を指令する指令手段と、指令手段により加工再開を指令された場合に、中断位置記憶手段に記憶された加工プログラム上の中断位置から加工を再開する再開制御手段とを有するので、工具交換後、直ちに加工を再開することができる。また、作業者が加工プログラム上の中断位置を設定する必要がない。

請求項４の発明によれば、工具異常検出手段は、工具の累計使用回数又は累計使用時間を計数する計数手段を有し、工具別に予め設定された寿命と計数手段による計数結果とに基づいて工具の異常を検出するので、工具寿命を容易且つ確実に検出することができる。
請求項５の発明によれば、工具異常検出手段は、工具の折損を検知する折損検知手段を設けたので、ワーク加工中における工具の折損を確実に検出することができる。

請求項６の発明によれば、工具マガジン制御プログラムは、工作機械を制御する制御装置のコンピュータを、工具情報記憶手段と、検索手段と、加工中断後に異常工具を工具マガジンに返還する際に、検索された異常工具の近隣関係にあるポットに収容されるように工具マガジンを制御する第１制御手段と、ワークに対する加工終了時に、異常工具を収容したポットをアクセス可能な位置に移動させるように制御する第２制御手段として機能させるので、請求項１と同様の効果と請求項２と同様の効果を奏する。

請求項７の発明によれば、記録媒体は、請求項６に記載の工具マガジン制御プログラムをコンピュータで読出し可能に記録したので、工作機械を制御するコンピュータで工具マガジン制御プログラムを実行させることができ、請求項１と同様の効果と請求項２と同様の効果を奏する。

本実施例の工作機械、工具マガジン制御プログラム及び記録媒体は、工具異常検出手段により工具の異常が検出されたとき、異常工具を工具マガジンに返還する際に、その異常工具が、異常工具を収容した近隣関係にあるポットに収容されるように工具マガジンを制御するものである。

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１に示すように、工作機械１は、基台２上に装備されたスプラッシュカバー３と、このスプラッシュカバー３の内部に収容されたベース台（図示略）及びコラム（図示略）と、主軸ヘッド７と、主軸８と、テーブル（図示略）と、工具交換装置９等を備えている。スプラッシュカバー３の前面右側に操作パネル４が設けられている。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対のスライド扉３ｂが設けられている。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、起動キー等の各種キーが設けられている。

主軸ヘッド７は、Ｚ軸モータ１２により上下方向に移動駆動される。主軸ヘッド７には主軸８が設けられ、この主軸８は主軸ヘッド７に設けた主軸モータ１３により回転駆動される。主軸８の下端部分には、工具１１を嵌合させるテーパ状の取付け部が設けられ、この取付け部に工具１１が着脱可能に装着される。主軸ヘッド７の下方にはテーブルが水平状に配設されている。テーブルは、Ｘ軸モータ１４及びＹ軸モータ１５により水平面内において相互に直交する２方向（前後及び左右方向）に移動可能である。

ＮＣプログラム（加工プログラム）の選択後、自動運転モードが選択され起動キーが操作されると、ＮＣプログラムに基づいて、Ｘ軸モータ１４、Ｙ軸モータ１５、Ｚ軸モータ１２、主軸モータ１３とが夫々駆動制御される。そのため、主軸８が工具１１を回転させながら上下駆動されるとともに、テーブルが前後方向及び左右方向に移動駆動されるので、各種の工具１１によりテーブル上のワークに種々の切削加工が施される。

工具交換装置９は、主軸８に装着された工具１１を、工具マガジン１０に収容されている別の工具と自動交換するものである。工具交換装置９は、複数の工具１１を収容した工具マガジン１０と、ベース台に支持された鉛直向きのアーム旋回軸に固定された工具交換アームと、このアーム旋回軸を昇降させ且つ回動させる駆動部などで構成されている。

図２に示すように、主軸ヘッド７の右側面には工具交換装置９の工具マガジン１０が配設されている。スプラッシュカバー３の右側の側板には、工具マガジン１０の前端部を除く前部の約半分に対向する開口部３ｃが形成され、この開口部３ｃは扉３ｄで開閉される。この開口部３ｃは、作業者が工具マガジン１０に収容されている工具１１の着脱等に使用される。

この工具交換装置９により工具１１を交換する際に、工具マガジン１０の交換対象の工具１１ａとそれを収容したポット１０ｄは、工具マガジン１０の前部の工具交換位置に割り出されて鉛直姿勢に切換えられる。次に、工具交換アームは、主軸８の工具１１と、工具交換位置のポット１０ｄに収容された工具１１ａとを把持する。次に、工具交換アームが下降して、主軸８とポット１０ｄとから夫々工具１１、１１ａを取り外す。その後、工具交換アームが１８０度回転し、更に、工具交換アームが上昇して主軸８にポット１０ｄに収容された工具１１ａが装着され、工具交換位置のポット１０ｄに主軸８から取り外された工具１１が装着される。

図３に示すように、工具マガジン１０は、前後１対の駆動スプロケット１０ａ及び従動スプロケット１０ｂと、これらの間に張架され前後に長い長円形の循環経路１０ｆに沿って循環する循環チェーン１０ｃと、この循環チェーン１０ｃの周上に所定間隔毎に配置されて循環チェーン１０ｃに支持された複数のポット１０ｄとを有している。マガジンモータ１６は、駆動スプロケット１０ａを正逆両方向に回転駆動する。

ポット１０ｄは、開口を外向きにした円筒体であって、循環チェーン１０ｃに９０度回動可能に装着され、工具交換位置のポット１０ｄのみが鉛直姿勢に下降回動される。工具交換位置付近には、ポット１０ｄが下降回動したことを検出するポット下降センサ２１を備えている。工具交換位置付近には、ポット１０ｄが復帰側へ９０度上昇回動したことを検出するポット上昇センサ２０を備えている。

工具マガジン１０のポット１０ｄの工具１１を取り外し、別の工具を補充する工具取り換え作業を行なう場合、工具マガジン１０の工具取り換え対象のポット１０ｄを開口部３ｃに位置する待機ポット位置３ｆまで移動させる。そのポット１０ｄの工具１１を取り外してから、図３に２点鎖線で示すように、補充する工具１１ｂをポット１０ｄに差し込んで保持する。前記待機ポット位置３ｆとは、図２に示すように、工具マガジン１０の循環経路１０ｆの下側経路部分のうちの開口部３ｃに対向する６個のポット１０ｄが待機する位置であって、作業者が扉３ｄを開けた状態でアクセス可能な位置である。

次に、工作機械１を制御するＮＣ制御装置１７について説明する。
図４に示すように、操作パネル４の内部に設けられたＮＣ制御装置１７は、ＣＰＵ１８と、ＲＯＭ１９と、ＲＡＭ２２と、ＮＣプログラムメモリ２３（不揮発性メモリ）と、入力インターフェース２４と、出力インターフェース２５等を備えている。

入力インターフェース２４には、操作パネル４と、ポット上昇センサ２０と、ポット下降センサ２１とが接続されている。出力インターフェース２５には、Ｚ軸モータ１２と、主軸モータ１３と、Ｘ軸モータ１４と、Ｙ軸モータ１５と、マガジンモータ１６と、工具交換アーム駆動モータ２７と、液晶ディスプレイ５等が接続されている。

ＲＯＭ１９には、種々のＮＣプログラムに基づいて工作機械１を駆動制御するプログラム、工具設定テーブル２６のデータ更新プログラムと、工具マガジン制御プログラム、工具交換後に加工を再開する為の加工再開プログラム、工具の累計使用回数又は累計使用時間を計数して工具の工具寿命を管理する工具寿命管理プログラム等が記憶されている。

ＲＡＭ２２のワークメモリには、各種パラメータ、種々のフラグ、カウンタ、加工プログラムを停止したときのプログラム中断位置、工具毎の累計使用回数又は累計使用時間を含む工具設定テーブル２６等が記憶される。但し、このＲＡＭ２２は常に２次電池でバックアップされており、その記憶内容は記憶保持される。ＮＣプログラムメモリ２３には、複数のＮＣプログラム（加工プログラム）がプログラム番号を付けて記憶されている。

図５に示すように、工具設定テーブル２６（工具情報記憶手段）には、主軸８と工具マガジン１０の全ての工具ポット１０ｄに収容された工具について、工具ポット番号、工具番号、工具名、工具データ、予備工具、工具寿命（工具の残り寿命）などが記憶されている。

穴開け用工具の寿命は、穴開け加工可能な穴数で管理され、新規工具では工具寿命の欄に例えば穴加工限界回数値（例えば、１０００００穴）が設定されるが、加工した穴数だけ減算されて更新されていく。フライス工具の場合、新規工具では使用限界時間（例えば、１０００００分）が設定されるが、１分間切削加工する毎に減算されて更新されていく。

なお、工具ポット番号３、１２、１４の工具番号欄は、空欄となっているため、各ポット１０ｄには、現在は工具１１が収容されておらず空きポットであることを示している。
工具ポット番号１１の工具寿命が「０」となっているため、工具ポット番号１１のポット１０ｄには、異常工具が収容されていることを示している。
尚、異常工具とは、寿命切れした工具又は折損した工具のことである。折損した工具は、主軸モータ１３のトルク変動時の電流の急減から検知され、工具設定テーブル２６のその工具の工具寿命を「０」にしている。

予備工具の欄には、工具番号の工具が異常工具として判断された場合、その代わりの工具とし使用可能な工具番号が記憶されている。例えば、工具番号１の工具は、予備工具として工具番号１５と工具番号２１が使用できることを示している。
前記工具設定テーブル２６は液晶ディスプレイ５に表示可能である。主軸８との間で工具交換する毎に、図６に示すように、工具マガジン１０に収容されている工具１１の一部に変更が生じるため、工具設定テーブル２６のデータが更新される。

次に、前記のＮＣ制御装置１７により実行される工具異常検知制御について、図７のフローチャートに基づいて説明する。但し、図中の符号Ｓｉ（ｉ＝１、２、３・・・）は各ステップである。工作機械１の電源投入後、この制御が開始され、所定の初期設定が実行される（Ｓ１）。先ず、起動キーが操作されたか否か判定され（Ｓ２）、起動キーが操作されていない場合には（Ｓ２；Ｎｏ）、起動キーが操作されるまでＳ２が繰返し実行される。

起動キーが操作され（Ｓ２；Ｙｅｓ）、ＮＣプログラムを中断する中断フラグ「１」が設定されてない場合には（Ｓ３；Ｎｏ）、主軸８の工具１１が異常工具でないか否かが工具設定テーブル２６の内容に基づいて判定される（Ｓ４）。その判定の結果、主軸８の工具１１が異常工具である場合（Ｓ４；Ｙｅｓ）、Ｓ２へ戻りＳ２以降を繰り返し、ＮＣプログラムが実行されない。

一方、主軸８の工具１１が異常工具でない場合には（Ｓ４；Ｎｏ）、ＮＣプログラムを１ブロック（切削加工実行コード）実行する（Ｓ５）。次に、上記の切削加工後、主軸８の工具１１の寿命をカウントし（Ｓ６）、主軸８の工具１１が寿命切れ又は折損しているか否か判定する（Ｓ７）。工具１１の寿命切れは、工具設定テーブル２６の寿命の欄に更新しつつ記憶されているカウント値が「０」になった場合に寿命切れとされる。工具１１の折損は、主軸モータ１３における異常トルク変動時の電流の急減から検知される。

Ｓ７の判定の結果、主軸８の工具１１の寿命切れ又は折損が検出された場合には（Ｓ７；Ｙｅｓ）、切削加工が中断され、主軸８の工具１１を異常工具として工具マガジン１０に退避させる異常工具退避処理が実行される（Ｓ８）。その後、予備工具があるか否かを工具設定テーブル２６に基づいて判断し、予備工具があると判断された場合（Ｓ９；Ｙｅｓ）、Ｓ５へ戻り、Ｓ５以降を実行する。

一方、予備工具が工具マガジン１０に収容されていない場合には、作業者により実行中のＮＣプログラムの中断が設定される（Ｓ９；Ｎｏ）。次に、異常工具を収容したポット１０ｄが、工具交換位置において下降回動状態から元の上昇回動位置に復帰し（Ｓ１０）、ＮＣプログラムを中断する中断フラグが「１」に設定され（Ｓ１１）、ＮＣプログラム上で中断したプログラム中断位置がワークメモリに記憶される（Ｓ１２）。

ポット１０ｄの上昇回動後に、作業者がポット１０ｄから異常工具を取り外し、そのポット１０ｄに新規の工具１１を補充する工具取り換え作業が行われる。工具取り換え作業後、Ｓ２において起動キーが操作されたか否か判定される。起動キーが操作され（Ｓ２；Ｙｅｓ）、加工プログラムを中断する中断フラグが「１」に設定されている場合には（Ｓ３；Ｙｅｓ）、Ｓ１３へ移行する。Ｓ１３では操作パネル６から入力される再開指令に基づいてＮＣプログラム上の中断位置から切削加工が再開される。

他方、Ｓ７において、主軸８の工具１１の寿命切れ又は折損が発生してない場合には（Ｓ７；Ｎｏ）、Ｓ１４を経てＳ５へ移行する。このとき、継続してＮＣプログラムの１ブロックが実行され、プログラム終了コードになるまで（Ｓ１４；Ｎｏ）、Ｓ５〜Ｓ１４が繰返し実行される。

プログラム終了コードになった場合には（Ｓ１４；Ｙｅｓ）、工具マガジン１０内の複数のポット１０ｄに既に寿命切れした又は折損した異常工具が収容されているか否か判定される（Ｓ１５）。その判定の結果、工具マガジン１０のポット１０ｄに異常工具が収容されていない場合は（Ｓ１５；Ｎｏ）、運転を終了し（Ｓ１６）、この制御を終了する。

一方、工具マガジン１０の１又は複数のポット１０ｄに異常工具が収容されている場合には（Ｓ１５；Ｙｅｓ）、液晶ディスプレイ５に工具設定テーブル２６が表示されると共に、異常工具を収容したポット番号が識別しやすくするため反転表示される。ＣＰＵ１８は、Ｓ８の異常工具退避処理時に、複数の異常工具を収容した近隣関係にある複数のポット１０ｄを待機ポット位置３ｆへ移動させる（Ｓ１６）。この移動後、運転を終了し（Ｓ１７）、この制御を終了する。

次に、前記ＮＣ制御装置１７により実行されるＳ８の異常工具退避処理について、図８のフローチャートに基づいて説明する。但し、図中の符号Ｓｉ（ｉ＝２１、２２、２３・・・）は各ステップである。主軸８の異常工具を工具マガジン１０に退避させる際に、この制御が実行される。先ず、工具マガジン１０内の複数のポット１０ｄに既に異常工具が収容されているか否か工具設定テーブル２６の工具情報から検索される（Ｓ２１）。具体的には、工具設定テーブル２６の工具寿命欄が「０」であるものを検索する。

異常工具が工具マガジン１０に収容されていない場合には（Ｓ２１；Ｎｏ）、工具設定テーブル２６の工具情報に基づいて主軸８の異常工具と交換可能な予備工具を収容したポット１０ｄが割り出される（Ｓ２２）。次に、マガジンモータ１６を駆動させ、予備工具を収容したポット１０ｄを工具マガジン１０の工具交換位置へ移動させ、予備工具をポット１０ｄと共に下方へ９０度下降回動させる（Ｓ２３）。次に、アーム旋回軸を回転させ工具交換アームを旋回し、ポット１０ｄの予備工具が主軸８に装着される共に主軸８の異常工具がポット１０ｄに退避され（Ｓ２４）、異常工具の工具マガジン１０への退避が終了する。

一方、Ｓ２１の判定の結果、異常工具が工具マガジン１０に既に収容されている場合には、工具設定テーブル２６の工具情報に基づいて異常工具を収容したポット１０ｄと近隣関係にあるポット１０ｄであって主軸８の異常工具と交換可能な予備工具が収容されているポット１０ｄが割り出される（Ｓ２６）。次に、Ｓ２３〜Ｓ２５が前記と同様に実行される。

具体的に工具設定テーブル２６の工具情報に基づいて説明する。
図５に示すように、主軸８に装着された工具番号１のセンタ穴ドリルが異常工具であると判断された場合、まず、工具寿命欄で「０」となっている工具番号を検索する。この場合、工具ポット番号１１が該当する。次に、そこから工具設定テーブル２６の上方、下方について、一段毎に予備工具欄に工具番号が「１」であるものを検索する。すると、工具ポット番号１０が検索される。
これによって、主軸８に装着された異常工具（工具番号１）は、工具ポット番号１０に収容された工具番号１５の工具と交換され、工具ポット番号１０には、異常工具（工具番号１）が収容されることになる。

この制御においては、主軸８の異常工具が検出され、工具マガジン１０に異常工具が返還される毎に、Ｓ２２の処理やＳ２６の処理が実行されるため、複数の異常工具が近隣関係にある複数のポット１０ｄに集約されることになる。図６は、異常工具をポット１０ｄに返還した後の工具設定テーブル２６である。工具ポット番号１０と工具ポット番号１１に工具寿命が「０」である異常工具が収容されている。
ここで、本実施例においては、異常工具が収容されているポット１０ｄをまず検索し、そのポット１０ｄの両隣から離れる方向に収容可能なポット１０ｄを検索するようにしたため、異常工具を近隣のポット１０ｄに収容させることができる。
尚、主軸８の異常工具１１と交換可能な予備工具を収容したポット１０ｄが、異常工具を収容しているポット１０ｄから離れている場合には、まず、主軸８に装着された異常工具をマガジン１０に異常工具が収容されているポット１０ｄと近隣関係にある空きポットへ退避させる。その後、予備工具を収容したポット１０ｄを工具交換位置に移動させて、工具交換を行い、予備工具を主軸８に装着させる。

尚、前記実施例において、図８に示すＳ２６を実行するＣＰＵ１８が、「第１制御手段」に相当する。図７において、Ｓ６を実行するＣＰＵ１８が「計数手段」、Ｓ７を実行するＣＰＵ１８が「工具異常検知手段」、Ｓ１３を実行するＣＰＵ１８が「再開制御手段」、Ｓ２を実行するＣＰＵ１８が「指令手段」、Ｓ１６を実行するＣＰＵ１８が「第２制御手段」、に夫々相当する。図７のＳ１５、図８のＳ２１を実行するＣＰＵ１８が「検索手段」に相当する。

以上説明したＮＣ工作機械の作用効果について説明する。
ワーク切削加工中に、主軸８に装着した工具１１が寿命切れになったとき、加工を中断してその工具１１を異常工具として工具マガジン１０のポット１０ｄに返還する際、複数の異常工具が近隣関係にあるポット１０ｄに収容されるように工具マガジン１０を制御する。

そして、ワークに対する切削加工終了時に、複数の異常工具を収容した複数のポット１０ｄを、扉３ｄを開いた状態の開口部３ｃから作業者がアクセス可能な待機ポット位置３ｆへ移動させる。そのため、待機ポット位置３ｆに複数の異常工具を集約することができるので、工具取り換え（着脱）を簡単に能率的に迅速に行うことができる。
また、工具の寿命は、加工限界回数や使用限界時間から、加工回数や加工時間を減算することで、正確に計数しているので、工具寿命を容易に正確に検知することができる。

次に、本実施例を部分的に変更する変更例について説明する。
１）本実施例では、寿命切れ又は折損した工具だけを異常工具としたが、これ以外に曲がった工具や切削性が極端に低下した工具も異常工具に加えてもよい。
２）本実施例では、工具１１の折損を主軸モータ１３における異常トルク変動時の電流の急減から検知しているが、接触式の工具折れ検出装置を用いてもよい。

本発明の実施例に係る工作機械の正面図である。 工作機械の右側面図である。 工具マガジンの要部拡大斜視図である。 工作機械の制御系のブロック図である。 工具設定テーブルを示す説明図である。 更新後の工具設定テーブルを示す説明図である。 工具異常検知制御のフローチャートである。 異常工具退避処理のフローチャートである。

符号の説明

１ 工作機械
３ スプラッシュカバー
３ｃ 開口部
３ｆ 待機ポット位置
８ 主軸
９ 工具交換装置
１０ 工具マガジン
１０ｄ ポット
１１ 工具
１８ ＣＰＵ
１７ ＮＣ制御装置
１９ ＲＯＭ
２２ ＲＡＭ
２６ 工具設定テーブル

Claims (7)

1. 工具を収納した複数のポットを有する工具マガジンと、工具マガジンの所定位置のポットと主軸との間で工具を交換する工具交換装置と、主軸に装着された工具の異常を検出する工具異常検出手段と、工具の異常が検出されたときに加工を中断する加工中断手段とを備えた工作機械において、
   主軸と工具マガジンの全てのポットに収容された工具について、装着された工具の位置情報と、工具の種類情報と、工具の異常情報とが記憶された工具情報記憶手段と、
   前記工具マガジンに異常が検出された工具が収容されているか否かを前記工具情報記憶手段に記憶された情報に基づいて検索する検索手段と、
   前記加工中断手段による加工中断後に異常が検出された工具を前記工具マガジンに返還する際に、前記検索手段によって検索された異常工具の近隣関係にあるポットに収容されるように前記工具マガジンを制御する第１制御手段と、
   を備えたことを特徴とする工作機械。
2. ワークに対する加工終了時に、前記異常工具を収容したポットを、スプラッシュカバーの開口部からアクセス可能な位置に移動させるように前記工具マガジンを制御する第２制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
3. 前記加工中断手段により中断された加工プログラム上の中断位置を記憶する中断位置記憶手段と、
   前記主軸の工具を交換後に加工再開を指令する指令手段と、
   前記指令手段により加工再開を指令された場合に、前記中断位置記憶手段に記憶された加工プログラム上の中断位置から加工を再開する再開制御手段と、
   を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機械。
4. 前記工具異常検出手段は、工具の累計使用回数又は累計使用時間を計数する計数手段を有し、工具別に予め設定された寿命と前記計数手段による計数結果とに基づいて工具の異常を検出することを特徴とする請求項１〜３に何れかに記載の工作機械。
5. 前記工具異常検出手段は、工具の折損を検知する折損検知手段を有することを特徴とする請求項４に記載の工作機械。
6. 工具を収納した複数のポットを有する工具マガジンと、工具マガジンの所定位置のポットと主軸との間で工具を交換する工具交換装置と、主軸に装着された工具の異常を検出する工具異常検出手段と、工具の異常が検出されたときに加工を中断する加工中断手段とを備えた工作機械を制御する制御装置のコンピュータを、
   主軸と工具マガジンの全てのポットに収容された工具について、装着された工具の位置情報と、工具の種類情報と、工具の異常情報とが記憶された工具情報記憶手段と、
   前記工具マガジンに異常が検出された工具が収容されているか否かを前記工具情報記憶手段に記憶された情報に基づいて検索する検索手段と、
   前記加工中断手段による加工中断後に異常が検出された工具を前記工具マガジンに返還する際に、前記検索手段によって検索された異常工具の近隣関係にあるポットに収容されるように前記工具マガジンを制御する第１制御手段と、
   ワークに対する加工終了時に、前記異常工具を収容したポットを、スプラッシュカバーの開口部からアクセス可能な位置に移動させるように前記工具マガジンを制御する第２制御手段と、
   して機能させることを特徴とする工具マガジン制御プログラム。
7. 請求項６に記載の工具マガジン制御プログラムをコンピュータで読出し可能に記録した記録媒体。