JP2672595B2

JP2672595B2 - 工具入替え方法

Info

Publication number: JP2672595B2
Application number: JP23801688A
Authority: JP
Inventors: 進一佐藤; 明彦能; 啓泰寺田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-09-22
Filing date: 1988-09-22
Publication date: 1997-11-05
Anticipated expiration: 2012-11-05
Also published as: JPH0288138A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は工具マガジンへの工具入替え方法に関する。

（従来の技術）例えばNC（数値制御）装置を備えた工具機械では加工
プログラムの実行により１加工作業が終了すると、工具
マガジンに収納されている各工具の入替え作業が行われ
る。この工具の入替え作業は、次の加工作業で必要な工
具に入替えするもので、工具の全て或いは一部が入替え
られる。ところで、この入替え作業は作業員のマニュア
ルにより行われたり、又自動的に行なっている。ここ
で、自動的に行なう技術としては、補助工具マガジンを
予め用意してこの補助工具マガジンに次の加工作業で必
要な工具を収納し、加工作業終了後に工具自動入替え装
置によって入替え作業を行なう方法や、又工マガジン全
体を交換して行なう方法がある。なお、工具マガジンの
ポット部分をカートリッジ式として工具の一部分を入替
える方式がある。

しかしながら、以上のような入替えの技術では次のよ
うな問題がある。先ず、マニュアルにより入替える方法
では、入替え作業に時間がかかるうえに工具を収納する
ポット位置を間違えることがある。一方、自動的に入替
える方法では作業員よりも速く入替え作業ができるが、
加工作業の終了の後に工具入替えを行なうので、工具入
替えの段取り時間は短縮されるものの全く無くなるわけ
でない。又、工具マガジンを別の工具マガジンと交換す
る方法では、装置全体が大規模化し、さらに製作コスト
が高くなる。尚、工具マガジンに現在の加工作業で使用
している工具を収納するばかりでなく、次の加工作業で
使用する工具を収納する方法があるが、この方法では次
の加工作業で使用する工具のポットを確保しなければな
らず工具マガジンが大型化してしまう。

（発明が解決しようとする課題）以上のように段取り時間は短縮されるものの段取り時
間の間は加工作業を開始することができず、この段取り
時間を無くすことが要求されている。又、次の加工作業
で使用する工具を収納しようとする工具マガジンが大型
化してしまう。

そこで本発明は、段取り時間を無くすことができかつ
装置を小型にできる工具入替え方法を提供することを目
的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段と作用）この発明は、前記の目的を達成するために、工具マガ
ジンに収納されている複数の工具を加工プログラムに従
って抜き取って所定の加工作業を行なう工作機械の工具
入替え方法において、現在実行している加工プログラム
と少なくとも次に実行する加工プログラムとに基づき前
記工具マガジンに収納されている各工具のうち次の加工
作業で使用しない工具を検索し、この検索された次の加
工作業で使用しない工具と次の加工作業で使用する工具
との工具入替え時間が、現在実行している加工プログラ
ムに基づいて使用されている工具での加工作業時間より
も短いとき現在実行している加工作業中に次の加工作業
で使用しない工具と次の加工作業で使用する工具を入替
えることを特徴とする工具入替え方法である。

（実施例）以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図は工具入替え方法を適用した工具入替え装置の
全体構成図である。同図において１はNC装置であって、
このNC装置１には複数のポット２を有する工具マガジン
３が備えられている。又、工具自動取替え装置４が備え
られ、NC装置１から入替え実行指示を受けると工具マガ
ジン３に収納されている工具を入替えるものとなってい
る。

一方、５は工具データ処理装置であって、この工具デ
ータ処理装置５にはNCデータファイル６及び工具データ
ファイル７が接続されている。このNCデータファイル６
には今回実行される加工プログラムの他に次に実行され
る加工プログラム、さらにその次に実行される加工プロ
グラムが記憶されている。又、工具データファイル７に
は加工データ，又工具データとして工具コード番号，ポ
ット位置番号及び工具補正値データが記憶されている。
そして、工具データ処理装置５はNCデータファイル６か
ら現在実行している加工プログラムと次に実行する加工
プログラムとを読み出してこれら加工プログラムから現
在工具マガジン３に収納されている各工具のうち次の加
工作業で使用しない工具を検索する検索機能と、工具自
動入替え装置４による工具入替え時間がNC工作機械にお
ける１つの工具での加工作業時間よりも短いときに検索
された工具と次の加工作業で使用する工具との入替え実
行指示をNC装置１を通して工具自動入替え装置４に送出
する入替え指示機能を有している。具体的に工具データ
処理装置５の検索機能は現在実行している加工プログラ
ムで使用する各工具での各加工時間を算出して工具デー
タファイル７に記憶させるとともに各工具の使用回数を
求めて同データファイル７に記憶する機能を有する。な
お、加工時間は加工データにおける座標値及び加工速度
から求められる。さらに、工具データ処理装置５には、
次の次に実行される加工プログラムから使用される工具
を検出し、工具マガジン３から取り出された工具のうち
次の次で実行される加工プログラムで使用されない工具
を不要工具と判断する機能を有している。なお、NC装置
１にはCRT表示装置８が接続されている。

次に上記の如く構成された装置での工具の入替え作用
について第２図に示す入替え流れ図を参照して説明す
る。

ステップs2において工具データ処理装置５はNCデータ
ファイル６から現在NC装置１で実行されている加工プロ
グラムを読み出してこの加工プログラムから加工作業に
使用する各工具、例えばA,B,C,Dを検出する。なお、こ
れら工具A,B,C,Dは加工プログラム中の工具交換命令を
解読して検出される。又、工具データ処理装置５はステ
ップs3においてNCデータファイル６から次に実行される
加工プログラムを読み出してこの加工プログラムから加
工作業に使用する各工具A,B,E,Fを検出する。そうし
て、工具データ処理装置５は検出した現在の加工作業で
使用する工具A,B,C,Dと次の加工作業で使用する各工具
A,B,E,Fとから現在の加工作業で使用する工具のうち次
の加工作業で使用しない工具C,Dを検出する。さらに工
具データ処理装置５はステップs5において現在の加工プ
ログラムで使用する各工具A,B,C,Dの使用時間及びその
使用回数を算出する。なお、これら工具A,B,C,Dの使用
時間は、工具データファイル７に記憶されている加工デ
ータを読み出し、この加工データに記憶されている座標
値及び加工速度から算出される。そうして、工具データ
処理装置５はこれら現在の加工プログラムで使用される
各工具A,B,C,D及びその使用時間、使用回数、さらに次
の加工プログラムで使用されない工具C,Dを工具データ
ファイル７に記憶する。この状態に工具データ処理装置
５はステップs6において各工具C,Dに対する入替え指示
をNC装置１を通して工具自動入替え装置４に送出する。
ところで、現在実行されている加工プログラムにおいて
各工具A,B,C,Dの使用される順序が例えば「Ａ−Ｃ−Ｂ
−Ｄ−Ａ−Ｂ−Ａ」であれば、入替えの対象となる各工
具C,Dは各１回の使用回数となる。そして、工具データ
処理装置５はNC装置１を通して各工具C,Dのポット番号
を読み取る。次に工具データ処理装置５はステップs7に
おいて各工具C,Dが加工に既に使用されたか、又は加工
で使用中かを判断する。この判断で工具Ｃが使用される
と、工具データ処理装置５はステップs8において工具Ｂ
で加工作業中に工具の入替えに要する時間と工具Ｂでの
加工に要する残り時間とを比較する。この判断で入替え
時間が加工時間よりも長ければ、工具データ処理装置５
はNC装置１を通して工具自動入替え装置４に対して入替
え実行の指令を送出する。かくして、工具自動入替え装
置４は工具マガジン３から工具Ｃを取り出して（この工
具Ｃは、図示しない工具ストッカ等に収納される）次の
加工プログラムで使用される工具Ｅ（この工具Ｅは、図
示しない工具ストッカ等から取り出される）を工具マガ
ジン３の工具Ｃが収納されていたポット２に収納する。
なお、ステップs8における判断で工具Ｂでの加工時間が
長く２本の工具を入替えるに要する時間よりも長けれ
ば、工具データ処理装置５は２本の工具を入替える指示
を工具自動入替え装置４に送出する。又、ステップs8に
おける判断で入替え時間が加工時間よりも短ければ、工
具データ処理装置５は工具Ｄでの加工作業中に工具Ｄの
加工時間と入替え時間とを比較し、入替え時間が加工時
間よりも短ければ入替え実行の指示を送出する。しかし
て、以上のようにして加工作業中の次の加工プログラム
で使用される工具との入替えが行われる。

又、工具データ処理装置５は、ステップs10においてN
Cデータファイル６から次の次に実行される加工プログ
ラムを読み出してこの加工プログラムから使用される工
具を検出し、入替え作業において工具マガジン３から取
り出された工具C,Dのうち次の次で実行される加工プロ
グラムで使用されない工具を不要工具と判定する。

さらに工具データ処理装置５は上記の説明において入
替え作業の対象とならなかった各工具A,Bに対してNC装
置１から寿命データを受取り、これら工具A,Bが寿命に
達すると判断するとこれら工具A,Bに対して交換の指令
を送出する。

このように上記一実施例においては、現在実行してい
る加工プログラムと次に実行する加工プログラムとから
工具マガジン３に収納されている各工具のうち次の加工
作業で使用しない工具を検索し、この検索された工具と
次の加工作業で使用する工具とを工具入替え時間が１つ
の工具での加工作業時間よりも短いといに入替えを実行
するようにしたので、加工作業中に次の加工プログラム
で使用する工具を入替えすることができる。従って、工
具入替えの段取りを全く無くすことができる。又、たと
え全く段取り時間を無くすことができなくても非常に段
取り時間を短縮できる。さらに工具マガジン３は現状で
よく大型化することもない。従って、工具マガジン３が
小型で例えばポット数が15個で加工作業に必要な工具数
が20本の場合でも加工作業中に入替え作業を行なって加
工作業ができる。又、CRT表示装置８が接続されている
ので、工具入替えの状態をリアルタイムで表示させるこ
とができる。そして、加工作業終了後に工具の入替え指
示内容をCRT表示装置８に表示させてマニュアルで入替
え作業を行なうこともできる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなく
その主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、
工具データ処理装置５とNC装置１とが離れている場合、
これら装置間のデータの伝送をフロッピーディスク等の
記憶媒体で行なってもよい。

［発明の効果］以上詳記したように本発明によれば、段取り時間を無
くすことができかつ装置を小型にできる工具入替え方法
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる工具入替え方法を適用した工具
入替え装置の一実施例を示す全体構成図、第２図は同装
置の入替え流れ図である。１……NC装置、２……ポット、３……工具マガジン、４
……工具自動入替え装置、５……工具データ処理装置、
６……NCデータファイル、７……工具データファイル、
８……CRT表示装置。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】工具マガジンに収納されている複数の工具
を加工プログラムに従って抜き取って所定の加工作業を
行なう工作機械の工具入替え方法において、現在実行している加工プログラムと少なくとも次に実行
する加工プログラムとに基づき前記工具マガジンに収納
されている各工具のうち次の加工作業で使用しない工具
を検索し、この検索された次の加工作業で使用しない工
具と次の加工作業で使用する工具との工具入替え時間
が、現在実行している加工プログラムに基づいて使用さ
れている工具での加工作業時間よりも短いとき現在実行
している加工作業中に次の加工作業で使用しない工具と
次の加工作業で使用する工具を入替えることを特徴とす
る工具入替え方法。