JP3537922B2 - 工作機械における工具並べ換え方法及び装置 - Google Patents

工作機械における工具並べ換え方法及び装置

Info

Publication number
JP3537922B2
JP3537922B2 JP18745295A JP18745295A JP3537922B2 JP 3537922 B2 JP3537922 B2 JP 3537922B2 JP 18745295 A JP18745295 A JP 18745295A JP 18745295 A JP18745295 A JP 18745295A JP 3537922 B2 JP3537922 B2 JP 3537922B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tools
tool
magazine
rearranging
order
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP18745295A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0929575A (ja
Inventor
賢治 大嶋
浩二 川崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Okuma Corp
Original Assignee
Okuma Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Okuma Corp filed Critical Okuma Corp
Priority to JP18745295A priority Critical patent/JP3537922B2/ja
Publication of JPH0929575A publication Critical patent/JPH0929575A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3537922B2 publication Critical patent/JP3537922B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/15503Processes characterized by special sequencing of operations or the like, e.g. for optimizing tool changing time or capacity in tool storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主軸とマガジンとの間
で工具を自動交換可能な工作機械において、マガジン内
の工具を使用順序に並べ換える方法及び装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】近年の工作機械は、自動化のためにマガ
ジンに複数の工具を貯蔵し、これらを適宜自動交換しな
がらワークを加工する。工具はマガジン内に環状に配列
された状態で保管され、マガジンを旋回し、使用工具を
特定位置に割り出して、自動工具交換機能により工作機
械の主軸等に装着するようになっている。
【0003】自動工具交換方法としては、主軸とマガジ
ンとの間に工具交換装置を介在させたものと、主軸がマ
ガジンに工具を直接取りにいくものとがある。前者によ
れば、主軸上の工具で加工している間に、次工具を交換
位置に割り出すことができる利点がある。これに対し、
後者は主軸上の工具をマガジンに戻した後に次工具を割
り出して装着するため、交換時間が長くかかる欠点があ
る。後者の改良案として、特開昭61−236450号
公報では、非加工時における主軸の動きを利用して、マ
ガジン内の工具を使用順序に並べ換える技術が提案され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
改良案によると、工具の並べ換えが非加工時に限られる
ため、1つのワークに要する加工時間と非加工時間とを
含む総時間が長くかかるという問題点があった。しか
も、主軸を用いて工具を並べ換えるためには、主軸に工
具を取り付けた状態でマガジン内に2個所空き場所を確
保するか、或は、マガジン外に予備用の工具置き場を設
ける必要がある。前者の場合は、収容可能な工具本数が
マガジンの容量より1本減ってしまい、後者の場合は、
予備置き場のための専用スペースが必要となる。また、
自動工具交換装置を用いた従来方法によると、加工時間
が非常に短い場合に、マガジンにおける次工具の割出時
間が、主軸の加工時間と交換位置への往復時間との加算
値よりも長くかかることがあり、この場合、無駄な待ち
時間が生じて、総時間が延びてしまうという問題点があ
った。
【0005】そこで、本発明の課題は、加工時或いは非
加工時に工具を並べ換えることで総時間を短縮できると
ともに、並べ換え時間自体も短縮できる新規な方法及び
装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1の発明による工具並べ換え方法は、主軸
とマガジンとの間で工具を自動交換可能な工作機械にお
いて、工具の格納位置及び工具の使用順序を判別し、該
格納位置及び使用順序に基づいて、並べ換え不要な工具
の本数が最大値となるマガジンの基準位置及び工具の配
列方向を決定し、決定された基準位置及び配列方向に従
ってマガジン内の工具を使用順序に並べ換えることを特
徴とする。
【0007】請求項2の発明による工具並べ換え装置
は、主軸とマガジンとの間で工具を自動交換可能な工作
機械において、マガジン情報に基づき工具の格納位置を
判別するとともに、加工プログラムに基づいて工具の使
用順序を判別する手段と、格納位置及び使用順序に基づ
き並べ換え不要な工具の本数が最大値となるマガジンの
基準位置及び工具の配列方向を決定する手段と、マガジ
ン内の工具を基準位置及び配列方向に従って使用順序に
並べ換える手段とから構成される。
【0008】
【作用】請求項1及び2の発明によれば、並べ換え不要
な工具を現在位置に放置し、並べ換え必要な工具のみを
移動して、マガジン内の工具を使用順序に並べ換える。
従って、工具の移動本数を最小限にして、並べ換えに要
する時間を短縮することができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図1〜
図5に従って説明する。図5は工作機械として縦形マシ
ニングセンタを例示するものである。このマシニングセ
ンタは、主軸21が加工位置とマガジン22との間で移
動して、マガジン22内の工具(図示略)を直接的に自
動交換できるように構成されている。マガジン22の近
傍には、工具をマガジン22に抜き差しする抜差ユニッ
ト10が主軸21と干渉しない位置で移動可能に設けら
れている。
【0010】図1は上記マシニングセンタの工具並べ換
え装置を示すものである。プログラム記憶部1は入力装
置(図示略)で入力された加工プログラムを記憶する。
プログラム解析部2は加工プログラムを解析して関数発
生部3に送出し、モータ制御部4がマガジン旋回用の駆
動モータ5を制御する。工具情報判別部6はプログラム
解析部2の解析データに基づき工具の使用順序を判別す
るとともに、マガジンデータ記憶部11のマガジン情報
に基づいて工具の格納位置を判別し、これらの判別結果
を並べ換え順序決定部7に送出する。
【0011】並べ換え順序決定部7は工具の格納位置及
び使用順序に基づき並べ換え不要な工具の本数が最大値
となるマガジン22の基準位置及び工具の配列方向を決
定し、その結果を並べ換え順序記憶部8に記憶する。並
べ換え時間算出部14はマガジン22内の工具を前記基
準位置及び配列方向に従って並べ換えた際にかかる時間
を算出し、また、加工残時間算出部12は主軸21上の
工具による加工残時間を算出する。比較部13は並べ換
え所要時間と加工残時間とを比較し、その結果を抜差ユ
ニット制御部9に送出する。抜差ユニット制御部9は関
数発生部3、並べ換え順序記憶部8、及び比較部13か
ら入力した各データに基づいて抜差ユニット10を制御
し、該ユニット10を加工中に動作させて、マガジン2
2内の工具を基準位置及び配列方向に従って使用順序に
並べ換える。
【0012】図2は工具の並べ換え方法を示すフローチ
ャートであり、本実施例では、以下のプログラムが加工
中に実行される。まず、工具の並べ換え順序を後述する
方法によって決定する(ステップS1)。次に、決定し
た順序で実際に工具を並べ換えた際にかかる時間を算出
するとともに(S2)、現在加工に使用している主軸上
工具の加工残時間を算出する(S3)。並べ換え時間と
加工残時間とを比較し(S4)、並べ換え時間の方が多
ければ、並べ換えを行わず、マガジン22を旋回して次
工具を交換位置に割り出し(S8)、主軸21により工
具交換を行った後に(S9)、次工具のための処理を開
始する(S2)。一方、加工残時間の方が並べ換え時間
より多ければ、加工中において抜差ユニット10が動作
して、マガジン22内の工具を並べ換える(S5)。全
工具の並べ換えが完了したら(S6)、マガジン22を
旋回して次工具を交換位置に割り出し(S7)、並べ換
え処理を終了し、並べ換え未完了であれば、次工具のた
めの処理を開始する(S2)。
【0013】図3は工具の並べ換え順序を決定する方法
を示すフローチャートであり、図4はその補足説明図で
ある。まず、マガジン22のポット番号1を基準に設定
する(ステップS11)。次いで、ポット番号1より左
回りに配列されている工具の番号と加工プログラムで指
定された使用順序とを照合し、並べ換え不要な工具本数
を算出して記憶するとともに、右回りも同様にして並べ
換え不要な工具本数を記憶する(S12)。図示例で
は、ポット数は12なので、各ポット番号1〜12毎に
左回り及び右回りの算出処理を繰り返す(S12,S1
3,S14)。次に、これらの算出値の中で、並べ換え
不要な工具本数が最大値となる工具ポットの番号つまり
マガジン22の基準位置と、それが左回り又は右回りの
いずれの配列方向であるかを求める(S15)。図示例
では、工具をポット番号10から左回りに配列したとき
に、並べ換えが不要となる工具が3本と一番多いので、
ポット番号10をマガジン22の基準位置とし、左回り
を工具の配列方向として並べ換え順序を決定(S16)
し、一連の処理を終了する。
【0014】なお、上記実施例では、主軸21が工具を
直接交換するタイプのマシニングセンタにおいて、加工
中に抜差ユニット10がマガジン22内の工具を並べ換
えるように構成されているが、本発明はこれに限定され
るものではなく、図6に示すように、自動工具交換装置
24が主軸21とマガジン22との間で工具交換するタ
イプのマシニングセンタにおいて、交換装置24を動作
させて、前記実施例と同様の方法で工具を並べ換えるよ
うに構成してもよい。また、図7に示すように、自動工
具交換装置24が加工中の主軸21の近傍まで移動して
工具交換を行うタイプのマシニングセンタに本発明の方
法を適用することも可能で、交換装置の種類及び交換方
式は特に限定されない。さらに、発明による工具並べ
換え方法及び装置は、専用の抜差ユニットを備えていな
くても実施可能であり、例えば、非加工時の主軸を利用
してあるいは上記と同様に自動工具交換装置を利用して
マガジン内の工具を並べ換えるタイプのマシニングセン
タにも適用可能であり、この場合でも、並べ換え時間を
短縮することで、加工時間及び非加工時間を含む総時間
を短縮することができる。
【0015】
【発明の効果】以上詳述したように、発明によれば、
並べ換え必要な工具のみを移動して並べ換えを行うの
で、工具の移動本数を最小限にして、並べ換えに要する
時間を短縮できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による工具並べ換え装置の一実施例を示
すブロック図である。
【図2】本発明による工具並べ換え方法の一実施例を示
すフローチャートである。
【図3】図2の並べ換え順序決定方法を詳細に示すフロ
ーチャートである。
【図4】図3の方法を補足説明するマガジンの正面図で
ある。
【図5】本発明の一適用例を示す縦形マシニングセンタ
の斜視図である。
【図6】本発明の別の適用例を示すマシニングセンタの
斜視図である。
【図7】本発明のさらに別の適用例を示すマシニングセ
ンタの平面図である。
【符号の説明】
1・・プログラム記憶部、2・・プログラム解析部、6
・・工具情報判別部、7・・並べ換え順序決定部、9・
・抜差ユニット制御部、10・・抜差ユニット、11・
・マガジンデータ記憶部、21・・主軸、22・・マガ
ジン、24・・自動工具交換装置。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−277866(JP,A) 特開 平5−269635(JP,A) 特開 平2−83134(JP,A) 特開 平4−256538(JP,A) 特開 昭61−236450(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23Q 3/155 B23Q 3/157

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主軸とマガジンとの間で工具を自動交換
    可能な工作機械において、工具の格納位置及び工具の使
    用順序を判別し、該格納位置及び使用順序に基づいて、
    並べ換え不要な工具の本数が最大値となるマガジンの基
    準位置及び工具の配列方向を決定し、決定された基準位
    置及び配列方向に従ってマガジン内の工具を使用順序に
    並べ換えることを特徴とする工具並べ換え方法。
  2. 【請求項2】 主軸とマガジンとの間で工具を自動交換
    可能な工作機械において、マガジン情報に基づき工具の
    格納位置を判別するとともに、加工プログラムに基づい
    て工具の使用順序を判別する手段と、格納位置及び使用
    順序に基づき並べ換え不要な工具の本数が最大値となる
    マガジンの基準位置及び工具の配列方向を決定する手段
    と、マガジン内の工具を基準位置及び配列方向に従って
    使用順序に並べ換える手段とからなる工具並べ換え装
JP18745295A 1995-07-24 1995-07-24 工作機械における工具並べ換え方法及び装置 Expired - Lifetime JP3537922B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18745295A JP3537922B2 (ja) 1995-07-24 1995-07-24 工作機械における工具並べ換え方法及び装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18745295A JP3537922B2 (ja) 1995-07-24 1995-07-24 工作機械における工具並べ換え方法及び装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0929575A JPH0929575A (ja) 1997-02-04
JP3537922B2 true JP3537922B2 (ja) 2004-06-14

Family

ID=16206330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18745295A Expired - Lifetime JP3537922B2 (ja) 1995-07-24 1995-07-24 工作機械における工具並べ換え方法及び装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3537922B2 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT501092B1 (de) * 2004-11-15 2007-10-15 Muser Josef Ing Verfahren und vorrichtung zum be- bzw. entladen einer werkzeugmaschine mit werkzeugen
DE102006028970A1 (de) * 2006-06-19 2007-12-20 Stama Maschinenfabrik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks, insbesondere zum spanabhebenden Bearbeiten eines metallischen Werkstücks
JP5327082B2 (ja) * 2010-01-28 2013-10-30 ブラザー工業株式会社 工具配置算出装置、工具配置算出装置の制御プログラムおよび記憶媒体
KR101856198B1 (ko) * 2011-12-26 2018-05-11 두산공작기계 주식회사 공구 교환 제어 장치 및 그 방법
DE102012111230A1 (de) 2012-11-21 2014-05-22 Mag Ias Gmbh Verfahren zur Steuerung von Werkzeugwechselvorgängen und Werkzeugmaschine
AT519561B1 (de) * 2017-04-25 2018-08-15 Fill Gmbh Bearbeitungsanlage und Verfahren zum Durchführen eines Werkzeugwechsels an der Bearbeitungsanlage
JP7188346B2 (ja) * 2019-09-30 2022-12-13 ブラザー工業株式会社 制御装置と制御方法と制御プログラム
EP4204181A1 (de) * 2020-11-04 2023-07-05 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur rechnergestützten optimierung von werkzeugtransporten für mindestens ein eine anzahl von magazinplätzen aufweisendes werkzeugmagazin

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61236450A (ja) * 1985-04-11 1986-10-21 Yamazaki Mazak Corp ア−ムレスatc装置における工具交換方法
JPH0661670B2 (ja) * 1988-09-14 1994-08-17 日立精機株式会社 Nc工作機械のツールマガジンへの工具配列制御装置
JPH04256538A (ja) * 1991-02-06 1992-09-11 Murata Mach Ltd 工具収容部を有する工作機械
JP2849268B2 (ja) * 1992-03-23 1999-01-20 オークマ株式会社 工具並べ替え機能を有する数値制御装置
JPH05277866A (ja) * 1992-04-02 1993-10-26 Murata Mach Ltd 工作機械

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0929575A (ja) 1997-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4580207A (en) Numerical control data dividing and editing apparatus for numerical control machine tool
EP0213531B1 (en) Automatic programming system for numerical control program used in cutting machine tool
US4776247A (en) Numerical control system
JPH0321299B2 (ja)
JP3537922B2 (ja) 工作機械における工具並べ換え方法及び装置
JPH071272A (ja) 工具マガジン割出し装置
JP2829212B2 (ja) 自動工具交換制御方法及び装置
JP3209890B2 (ja) 生産セル
JP2002036050A (ja) 工具交換装置及び工作機械
JPH10100033A (ja) 工具選択方法および該方法を用いた工作機械
JP2672595B2 (ja) 工具入替え方法
JPH05269635A (ja) 工具並べ替え機能を有する数値制御装置
JPH02139149A (ja) 工作機械の工具交換速度・ワークまたはパレット交換速度制御方法
JP3467811B2 (ja) Ncデータ作成方法及びnc加工方法
JPS62236642A (ja) Nc旋盤の工具自動段取り装置
JP2555764B2 (ja) 多品種少量生産システムにおける工作物の加工方法
JPH04256538A (ja) 工具収容部を有する工作機械
JPH07334219A (ja) 自動工具交換装置付き数値制御旋盤用数値制御装置
JP2520127B2 (ja) 高能率工具選択方法
JP2614607B2 (ja) 工作機械における数値制御データ作成方式
KR100234629B1 (ko) 공작 기계의 자동 공구 교환 방법
US5283750A (en) Automatic editing method for polyhedron machining processes
JPS6316761B2 (ja)
JP2002346867A (ja) 工具マガジン内の工具自動配置替え方法および装置
JP2603622B2 (ja) 工作機械における数値制御データ作成方式

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040217

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040318

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130326

Year of fee payment: 9