JP4365153B2 - Tool change position setting method in horizontal machining center - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工具交換装置を備えた横形マシニングセンタにおいて、その工具交換位置を設定する設定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、横形マシニングセンタは、水平に配置され、テーパ穴に工具が装着される主軸と、ワークが載置,固定されるテーブルと、これら主軸とテーブルとを、主軸の軸線と平行なZ軸、このZ軸と水平面内で直交するX軸、並びにZ軸及びX軸の双方と直交するY軸の直交3軸方向に相対移動させる送り機構部と、主軸に装着された工具を新たな工具と交換する工具交換装置などを備えて構成される。
【0003】
前記工具交換装置は、各種工具を保持する複数の保持部を備えた工具マガジンと、一方端側に、主軸のテーパ穴に装着された工具を把持する主軸工具把持部を備え、他方端側に、工具マガジンから移送され、所定位置に位置決めされた次工具を把持する次工具把持部を備えた交換アームと、主軸の軸線と平行に設けられ、この交換アームの中央部にこれと直交するように連結された回転軸と、この回転軸をその軸中心に回転させるとともに、その軸線に沿って移動させる駆動機構部などからなる。
【0004】
そして、従来、この工具交換装置による工具交換は、図11(a)〜(d)に示すような各動作が順次実行されることにより行われていた。尚、図中の各(i)及び(ii)は、工具交換動作を説明するための平面図及び正面図である。
【0005】
まず、図11(a)に示すように、回転軸91をその軸中心に回転させて、主軸92のテーパ穴に装着された工具Tを交換アーム93の主軸工具把持部93aに把持させる一方、工具マガジンから移送され、所定位置に位置決めされた工具(次工具)T’を交換アーム93の次工具把持部93bに把持させる把持動作が実行される。
【0006】
ついで、図11(b)に示すように、回転軸91をその軸線に沿って交換アーム93が主軸92から遠ざかる方向に直線移動させて、当該交換アーム93に把持された工具T,T’をそれぞれ主軸92及び工具マガジンの保持部94から抜き取る抜取動作が実行される。
【0007】
次に、図11(c)に示すように、回転軸91をその軸中心に180°回転させる回転動作が実行された後、図11(d)に示すように、回転軸91をその軸線に沿って交換アーム93が主軸92に近づく方向に直線移動させて、工具T’を主軸92のテーパ穴に装着する一方、工具Tを保持部94に保持させる装着動作が実行される。
【0008】
そして、交換アーム93は、上記工具交換動作が開始される前の位置、即ち、図11(a)に2点鎖線で示した待機位置に適宜移動せしめられ、このようにして、主軸92に装着された工具Tが新たな工具T’と交換される。
【0009】
このように、工具交換が行われる際に、工具(次工具)は、工具交換装置によって所定の領域内を移動せしめられるようになっており、このため、前記主軸とテーブルとは、この工具交換に伴う工具の動作範囲と、テーブル及びこのテーブル上に固定されたワークとが干渉しないような位置関係となっている必要がある。
【0010】
その一方、安全を見すぎて、主軸とテーブルとを必要以上に離隔させた位置で工具交換を行うようにすると、当該横形マシニングセンタの外形寸法が大きくなり、製造コストが高くなったり、大きな設置面積を要するといった不都合を生じる。
【0011】
そこで、上記従来の横形マシニングセンタでは、干渉が生じることなく、しかも主軸とテーブルとが最も接近するような工具交換位置で工具交換を行うことができるように、当該工具交換位置は、以下に説明するようにして算出された位置に設定されている。
【0012】
図12は、上記テーブルが非回転に設けられた固定テーブル52の場合の工具交換位置を示した説明図であるが、まず、主軸51に装着可能な工具の最大長さと最大直径とで定義される最大工具Tmを想定し、想定された最大工具(仮想工具)Tmが上記一連の工具交換動作によって移動するX軸−Z軸平面内における動作範囲Rを検証する。尚、同図12に示すように、想定される最大工具Tmの形状、及び当該最大工具Tmの動作範囲Rは、それぞれ平面視矩形状となる。
【0013】
ついで、主軸51の軸線とその端面とが交差する点Saと、固定テーブル52の中心点Taとの間のZ軸方向における距離ΔZを予め設定した距離としたときに、前記動作範囲Rと、固定テーブル52上に載置され得る最大のワークWm(最大ワークWmが固定テーブル52よりも小さい場合には固定テーブル52)とが干渉しない範囲で、X軸方向における距離ΔXが最も小さい値となるように主軸51と固定テーブル52とを相互に接近させ、この状態における前記ΔX及びΔZをもって工具交換の際の主軸51と固定テーブル52相互間の相対的な位置関係とするのである。
【0014】
尚、前記距離ΔZは、想定される最長の工具を用いたときに、固定テーブル52上のワークWを当該工具によって加工可能なように設定された距離である。
【0015】
また、図13は、テーブルが回転可能に設けられた回転テーブル53の場合の工具交換位置を示した説明図であるが、上記と同様に、まず、前記最大工具Tmを想定して、その工具交換時の動作範囲Rを検証し、ついで、主軸51の軸線とその端面とが交差する点Saと、前記距離ΔZを予め設定した距離としたときに、前記動作範囲Rと、回転テーブル53上に載置され得る最大ワークWmの回転動作範囲S(最大ワークWmが回転テーブル53よりも小さい場合には回転テーブル53の回転動作範囲S’)とが干渉しない範囲で、X軸方向における距離ΔXが最も小さい値となるように主軸51と回転テーブル53とを相互に接近させ、この状態における前記ΔX及びΔZをもって工具交換時の主軸51と回転テーブル53相互間の相対的な位置関係とするのである。
【0016】
尚、このようにX軸−Z軸平面内における干渉を検証するようにしているのは、横形マシニングセンタにおいて許容されるワークの最大幅と最大高さとを比べた場合、通常、最大高さの方が大きいため、実質的に、ワークの最大幅を考慮したX軸−Z軸平面内における前記干渉を検証すれば、主軸とテーブルとが最も接近するような両者間の相対的な位置関係を算出することができるからである。
【0017】
また、前記最大工具の最大長さ及び最大直径は主軸の剛性やクランプ能力などに基づいて設定され、また、ワークの最大幅はテーブルの大きさや剛性などに基づいて設定される。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年では、あらゆる製造部門で、生産効率を高めるべく、製造に使用される機械の設置面積を小さくする要請が高まっており、上記横形マシニングセンタについても例外ではなく、そのコンパクト化が求められている。
【0019】
しかしながら、工具交換時に工具が移動するその範囲は、工具交換装置における一連の動作によって決定されるため、従来の工具交換動作のままでは、主軸とテーブルとの相対的な位置関係を一定距離以上に接近させること、即ち、横形マシニングセンタ全体の大きさ(外形寸法)を更に小さくすることはできなかった。
【0020】
また、工具交換位置を設定する際に想定される最大工具は、上述のように、主軸に装着可能な工具の最大長さと最大直径とで定義されているが、横形マシニングセンタにおいて、通常使用される工具は、加工上、その工具長が長ければその直径を小さくする必要があり、逆に、工具長が短ければ直径を大きくすることが可能である。即ち、所定長さの工具については、その長さに対して許容される限界の直径が存在するのである。これは、フェイスミルなど径の大きな工具を長尺のホルダで保持した構成では、加工時にビビリ振動を生じたり、或いは工具重量が重くなりすぎて主軸の把持力が弱まるといった不具合を生じることから容易に理解することができる。
【0021】
このように、実際に使用される最大の工具は、主軸に装着可能な工具の最大長さと最大直径とで定義されるものではなく、工具の長さに応じ、その長さ毎に許容される最大の直径を持つものとして観念されるものなのである。
【0022】
しかるに、従来は、最大工具の形状を、実際に使用される最大工具の形状よりも大きな、最大長さと最大直径とで定義される矩形形状のものと想定して、前記工具交換時における主軸とテーブル相互間の相対的な位置関係を決定しており、必ずしも厳密な意味において、主軸とテーブルとが接近した状態に設定されているとは言い難いものがあった。
【0023】
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、従来に比べて、主軸とテーブルとをより接近させた位置で工具交換を行うように構成された横形マシニングセンタの提供をその目的とする。
【0024】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記目的を達成するための本発明は、水平に配置され、テーパ穴に工具が装着される主軸と、ワークが載置されるテーブルと、前記主軸の軸線と平行な第1軸、該第1軸と水平面内で直交する第2軸、並びに前記第1軸及び第2軸の双方と直交する第3軸の直交3軸方向に前記主軸とテーブルとを相対移動させる送り機構部と、工具を把持する把持部を両端に備えた交換アーム、及び該交換アームを前記主軸軸線と平行な軸線回りに回転させるとともに、前記主軸軸線に沿って直線移動させる駆動機構部を有する工具交換装置とを備え、
前記工具交換装置は、前記第1軸と第2軸とで構成される2次元平面内において、前記主軸とテーブルとが所定の工具交換位置に位置した状態で、一方の把持部に新たな工具を把持し、且つ主軸のテーパ穴に装着された工具を他方の把持部に把持した状態の交換アームに、主軸から遠ざかる方向に直線移動する動作と前記軸線回りに90°回転する動作とが複合した抜取動作を行わせて主軸に装着された工具を抜き取り、この後、引き続き同方向に90°回転する動作と、主軸に近づく方向に直線移動する動作とが複合した装着動作を行わせて前記新たな工具を主軸のテーパ穴に装着するように構成された横形マシニングセンタにおける前記工具交換位置を設定方法であって、
前記主軸に装着可能な工具の最大長を複数の長さ区分に分割し、各長さ区分についてその採り得る最大工具径を設定して得られる多段段付き形状を前記主軸に装着し得る最大工具の形状と仮想し、
ついで、前記2次元平面内における前記主軸とテーブルとの相対的な位置関係であって、前記主軸端面とテーブルの中心位置との間の前記第1軸に沿った方向の距離を、前記テーブル上に載置され得る最大のワークを前記最大長の工具を用いて加工可能な距離としたとき、前記第2軸に沿った方向の距離が最も小さくなり、且つ前記抜取動作及び装着動作における前記仮想工具の動作範囲と前記テーブル又は前記テーブル上に載置され得る最大ワークとが干渉しない前記主軸とテーブル相互間の相対的な位置を算出し、算出された前記主軸及びテーブルの位置を前記工具交換位置として設定するようにしたことを特徴とする横形マシニングセンタにおける工具交換位置設定方法に係る。
【0025】
この発明に係る横形マシニングセンタによれば、工具交換装置が、上記抜取動作及び装着動作を実行することによって、主軸に装着された工具が新たな工具と交換される。
【0026】
即ち、抜取動作では、一方の把持部に新たな工具を把持し、且つ主軸のテーパ穴に装着された工具を他方の把持部に把持した状態の交換アームが、主軸から遠ざかる方向に主軸軸線に沿って直線移動する動作と、主軸軸線と平行な軸線回りに90°回転する動作とが複合した動作が行われ、これにより、主軸のテーパ穴に装着された工具が当該主軸から抜き取られる。
【0027】
一方、装着動作では、前記交換アームが、前記抜取動作時における回転方向と同方向に引き続き90°回転する動作と、主軸に近づく方向に直線移動する動作とが複合した動作が行われ、これにより、新たな工具が主軸のテーパ穴に装着される。
【0028】
そして、前記工具交換の際に、主軸とテーブルとが位置すべき工具交換位置は、以下のようにして設定される。
【0029】
まず、主軸に装着可能な最大工具を想定し、想定した最大工具(仮想工具)が、前記第1軸と第2軸とで構成される2次元平面内において、上記抜取動作及び装着動作によって移動する動作範囲を検証する。
【0030】
前記抜取動作では、交換アームが主軸軸線に沿った方向に直線移動する動作と、主軸軸線と平行な軸線回りに回転する動作とが複合、即ち、各動作が並行して行われるため、交換アームに把持された最大工具は、前記2次元平面内において、主軸から遠ざかりつつ交換アームの回転中心軸線に近づく移動軌跡を描く。
【0031】
一方、装着動作では、交換アームが主軸軸線と平行な軸線回りに回転する動作と、主軸軸線に沿った方向に直線移動する動作とが並行して行われるため、交換アームに把持された最大工具は、前記2次元平面内において、主軸に近づきつつ交換アームの回転中心軸線から遠ざかる移動軌跡を描く。
【0032】
斯くして、例えば、前記最大工具の形状を平面視矩形状とした場合、前記抜取動作及び装着動作に伴う工具の動作範囲は、平面視、前記抜き取り方向に先細り状になった形状となる。
【0033】
次に、前記2次元平面内における主軸とテーブルとの相対的な位置関係であって、主軸端面とテーブルの中心位置との間の第1軸に沿った方向の距離を、前記テーブル上に載置され得る最大のワークを前記最大長の工具を用いて加工可能な距離としたときに、第2軸に沿った方向の距離が最も小さくなり、且つ前記検証した最大工具の動作範囲がテーブル又はテーブル上に載置され得る最大ワークと干渉しない主軸とテーブル相互間の相対的な位置を算出し、算出された主軸及びテーブルの位置を前記工具交換位置として設定する。
【0034】
尚、上述の予め設定された第1軸方向の距離とは、主軸に装着され得る最長の工具を用いたときに、テーブル上のワークを当該工具によって加工可能なように設定された距離のことである。
【0035】
斯くして、本発明に係る横形マシニングセンタによれば、工具交換の際の工具の動作範囲が、その抜き取り方向に先細り状になるので、この先細りとなる分だけ、従来より動作範囲を小さくすることができ、このように動作範囲を小さくすることで、前記工具交換の際に、主軸とテーブルとが位置すべき相互間の位置関係をより接近させた位置とすることができる。これにより、工具交換装置を含めた横形マシニングセンタ全体の大きさをよりコンパクトにすることができ、その設置面積を小さくすることができる。
【0036】
ところで、横形マシニングセンタで実際に使用される最大の工具は、主軸に装着可能な工具の最大長さと最大直径とで定義されるものではなく、工具の長さに応じ、その長さ毎に許容される最大の直径を持つものとして観念されるものである。
【0037】
そこで、本発明では、前記最大工具(仮想工具)の形状を、次のようにして設定する。即ち、主軸に装着可能な最大長さの工具を想定し、想定した工具の長さを複数の長さ区分に分割し、しかる後、各長さ区分毎にその採り得る最大工具径を設定し、設定した各区分の長さとその最大工具径とで定義される平面視矩形形状の工具形状を重畳して平面視多段段付き形状の工具形状を設定する。そして、このようにして設定した工具形状を、主軸に装着し得る最大工具(仮想工具)の形状と仮想するのである。
【0038】
最大工具をこのように想定することで、最大長さと最大直径とで一律に定義した工具形状に比べて、その大きさが小さい、より現実の使用状態に即した最大工具の形状を想定することができる。そして、かかる仮想工具を用いた上記工具交換時における動作範囲は、仮想工具自体が先細り状になっているため、上記に増して先細り状になり、工具交換の際に、主軸とテーブルとが位置すべき相互間の位置関係を更に接近させた位置とすることができ、横形マシニングセンタ全体の大きさを更にコンパクトにすることができる。
【0039】
尚、工具の長さを複数の長さ区分に分割するその数には何ら制限は無いが、分割数を多くするほど、想定される仮想工具形状が実際に使用される最大工具の形状に近くなって好ましい。
【0040】
また、前記仮想工具形状は、これを、前記多段段付き形状の各段角部を順次結んで得られる形状としても良い。
【0041】
また、横形マシニングセンタのテーブルが、第3軸と平行な軸中心に回転可能に設けられている場合には、前記工具交換位置を、前記2次元平面内における主軸端面とテーブルの中心位置との間の第1軸に沿った方向の距離を、テーブル上に載置され得る最大のワークを最大長の工具を用いて加工可能な距離としたとき、第2軸に沿った方向の距離が最も小さくなり、且つ前記抜取動作及び装着動作における前記仮想工具の動作範囲と、テーブルの回転動作範囲又はテーブル上に載置され得る最大ワークの回転動作範囲とが相互に干渉しない主軸とテーブル相互間の相対的な位置を算出し、算出された主軸及びテーブルの位置を工具交換位置として設定すると良い。
【0042】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態について、添付図面に基づき説明する。尚、図1は、本発明の一実施形態に係る横形マシニングセンタの概略構成を示した平面図であり、図2は、その正面図である。
【0043】
図1及び図2に示すように、本例の横形マシニングセンタ1は、ベッド10と、ベッド10上に配設され、X軸(第2軸)方向に移動可能となったコラム11と、コラム11に支持され、Y軸(第3軸)方向に移動可能となった主軸頭12と、主軸頭12によって軸中心に回転自在に支持され、工具Tが装着される主軸13と、ベッド10上に配設されるとともに上面にワークWが載置され、Z軸(第1軸)方向に移動可能且つY軸と平行な回転中心軸回りに回転可能となったテーブル14と、コラム11,主軸頭12及びテーブル14をそれぞれ前記軸方向に移動させる送り機構部(図示せず)と、テーブル14を回転させる回転駆動機構部(図示せず)と、主軸13に装着された工具Tを新たな工具T’と交換する工具交換装置20とを備えて構成される。
【0044】
尚、前記主軸13には、その中心部にテーパ穴が形成され、このテーパ穴内には、工具Tを保持,固定するためのコレット及びこれを駆動するドローバなどが配設されており、前記工具交換装置20による工具交換時には、このコレットによる工具Tの保持,固定が適宜解除されるようになっている。
【0045】
前記工具交換装置20は、各種工具を保持する複数の保持部を備えた工具マガジン21と、一方端側に、主軸13に装着された工具Tを把持する主軸工具把持部22aを備え、他方端側に、工具マガジン21から移送され、所定位置に位置決めされた工具(次工具)T’を把持する次工具把持部22bを備えた交換アーム22と、主軸13の軸線と平行に設けられ、交換アーム22の中央部にこれと直交するように連結された回転軸23と、この回転軸23をその軸中心に回転させるとともに、その軸線に沿って移動させる駆動機構部(図示せず)などからなる。
【0046】
また、この工具交換装置20は、図3(a),(b)及び(c)並びに図4(a)及び(b)に示すような各動作を順次実行して、主軸13に装着された工具Tを新たな工具T’と交換するように構成される。尚、工具交換を行うに当たり、コラム11,主軸頭12及びテーブル14は、それぞれ工具交換位置に適宜移動せしめられるようになっている。図中の各(i)及び(ii)は、工具交換動作を説明するための平面図及び正面図である。
【0047】
まず、図3(a)に示すように、回転軸23をその軸中心に回転させて、主軸13のテーパ穴に装着された工具Tを交換アーム22の主軸工具把持部22aに把持させる一方、工具マガジン21から移送され、所定位置に位置決めされた工具T’を交換アーム22の次工具把持部22bに把持させる把持動作を実行する。
【0048】
ついで、図3(b)に示すように、回転軸23をその軸線に沿って交換アーム22が主軸13から遠ざかる方向に所定量だけ直線移動させる第1抜取動作を実行し、次に、図3(c)に示すように、回転軸23をその軸線に沿って引き続き直線移動させつつ、その軸中心に90°回転させて、工具T,T’を主軸13及び保持部21aからそれぞれ抜き取る第2抜取動作を実行する。
【0049】
ついで、図4(a)に示すように、回転軸23をその軸中心に引き続き90°回転させつつ、その軸線に沿って交換アーム22が主軸13に近づく方向に所定量だけ直線移動させる第1装着動作を実行し、次に、図4(b)に示すように、回転軸23をその軸線に沿って引き続き直線移動させて、工具T’を主軸13のテーパ穴に装着するとともに、工具Tを保持部21aに保持させる第2装着動作を実行する。
【0050】
この後、交換アーム22は、上記工具交換動作が開始される前の位置、即ち、図3(a)に2点鎖線で示した待機位置に適宜移動せしめられる。
【0051】
このように、直線移動動作と回転動作とが複合した抜取動作によって工具T,T’が主軸13、保持部21aからそれぞれ抜き取られ、この後、同じく回転動作と直線移動動作とが複合した装着動作によって、工具T’が主軸13に装着され、工具Tが保持部21aに保持される。このようにして、主軸13に装着された工具Tが新たな工具T’と交換される。
【0052】
そして、かかる工具交換の際に、コラム11及び主軸頭12(直接的には主軸13)と、テーブル14とが位置すべき工具交換位置は、これが以下のようにして設定される。
【0053】
最初に、X軸−Z軸平面内で、主軸13とテーブル14とが位置すべき相対的な位置関係について説明する。
【0054】
まず、例えば、主軸13に装着可能な最大工具を想定して、想定した最大工具(仮想工具)が上記一連の工具交換動作によって移動するX軸−Z軸平面内における動作範囲を検証する。例えば、本発明の理解を容易にするための参考例として、上記最大工具(仮想工具)を工具Tの最大長さと最大直径とで定義される平面視矩形状のものを想定すると、図5に示すように、設定された最大工具(仮想工具)Tmが上記一連の工具交換動作によって移動するX軸−Z軸平面内における動作範囲(図3及び図4に示すような各動作が順次実行されることによって最大工具Tmが動作するその範囲)Rが検証される。
【0055】
前記抜取動作では、主軸工具把持部22aに把持された最大工具Tmが、上述した如く、第1抜取動作によって直線移動し、ついで第2抜取動作によって直線移動と並行して回転軸23中心に回転し、この結果、図6に示すように、最大工具Tmの先端角部が主軸13から直線的に遠ざかった後、主軸13から遠ざかりつつ回転軸23の軸線23aに近づく移動軌跡Lを描く。尚、次工具把持部22bに把持された最大工具Tmについては、これと対称の移動軌跡を描く。
【0056】
一方、前記装着動作では、次工具把持部22bに把持された最大工具Tmが、第1装着動作によって回転軸23中心の回転と並行して直線移動し、ついで、第2装着動作によって直線移動し、この結果、最大工具Tmが主軸13に近づきつつ回転軸23の軸線23aから遠ざかり、その後主軸13に直線的に近づく、図6と同様の移動軌跡を描く。尚、主軸工具把持部22aによって把持された最大工具Tmについては、これと対称の移動軌跡を描く。
【0057】
斯くして、前記抜取動作及び装着動作によって移動する前記最大工具Tmの動作範囲は、平面視、図5に示すように、工具の抜き取り方向に先細り状になった形状となる。
【0058】
次に、同図5に示すように、主軸13の軸線とその端面とが交差する点Saと、テーブル14の中心点Taとの間のZ軸方向における距離ΔZを予め設定した距離としたときに、前記検証した最大工具Tmの動作範囲Rと、テーブル14上に載置され得る最大ワークWmの回転動作範囲S(最大ワークWmがテーブル14よりも小さい場合にはテーブル14の回転動作範囲S’)とが干渉しない範囲で、X軸方向における距離ΔXが最も小さい値となるように前記主軸13とテーブル14とを相互に接近させ、この状態における前記ΔX及びΔZをもって工具交換時の主軸13とテーブル14相互間の相対的な位置関係とする。
【0059】
尚、前記距離ΔZは、想定される最大長さの工具を用いたときに、テーブル14上の最大ワークWmを当該工具によって加工可能なように設定された距離である。
【0060】
一方、X軸−Y軸平面内において主軸13が位置すべきY軸方向の位置については、上記のようにして、X軸−Z軸平面における主軸13の位置を決定すれば、同位置において、最大工具Tmとテーブル14や最大ワークWmとが干渉することは無く、適宜任意にこれを設定することができる。
【0061】
斯くして、本例の横形マシニングセンタ1によれば、工具交換の際の工具Tの動作範囲が、その抜き取り方向に先細り状になるので、この先細りとなる分だけ、従来より動作範囲を小さくすることができ、このように動作範囲を小さくすることで、前記工具交換の際に、主軸13とテーブル14とが位置すべき相互間の位置関係をより接近させた位置とすることができる。これにより、工具交換装置20を含めた横形マシニングセンタ1全体の大きさを従来に比べてよりコンパクトにすることができ、その設置面積を小さくすることができる。
【0062】
尚、前記横形マシニングセンタ1で実際に使用される最大の工具は、主軸13に装着可能な工具の最大長さと最大直径とで定義されるものではなく、工具の長さに応じ、その長さ毎に許容される最大の直径を持つものとして観念される。このことは、フェイスミルなど径の大きな工具Tを長尺のホルダで保持した構成では、加工時にビビリ振動を生じたり、或いは工具重量が重くなりすぎて主軸13の把持力が弱まるといった不具合を生じることから容易に理解することができる。
【0063】
このため、本例では、前記仮想工具の形状を、次のようにして設定する。即ち、図7に示すように、主軸13に装着可能な最大長さL5の工具Tを想定し、想定した工具Tの長さを例えば5つの長さ区分(L1,L2,L3,L4,L5)に分割し、各長さ区分毎にその採り得る最大工具径(D1,D2,D3,D4,D5)を設定する。このように設定される各長さ区分毎の工具形状は、図示する如く、矩形形状となる。
【0064】
ついで、得られた各区分毎の矩形工具形状を重畳し、主軸13に装着可能な最大工具の形状として平面視多段段付き形状の工具形状を想定する。このようにして得られる工具形状を図8に示す。
【0065】
そして、図9に示すように、上記と同様にして、得られた最大工具Tmの動作範囲Rを検証し、Z軸方向における前記距離ΔZを予め設定した距離としたときに、検証した動作範囲Rと、テーブル14上に載置された最大ワークWm(最大ワークWmがテーブル14よりも小さい場合にはテーブル14)とが干渉しない範囲で、X軸方向における距離ΔXが最も小さい値となるように前記主軸13とテーブル14とを相互に接近させ、この状態における前記ΔX及びΔZをもって工具交換時の主軸13とテーブル14相互間の相対的な位置関係とする。
【0066】
このようにして最大工具形状を想定することで、最大長さと最大直径とで一律に定義した工具形状に比べて、その大きさが小さい、より現実の使用状態に即した最大工具形状を想定することができる。そして、かかる仮想工具を用いた上記工具交換時における動作範囲は、仮想工具自体が先細り状になっているため、上記に増して先細り状になり、工具交換の際に、主軸13とテーブル14とが位置すべき相互間の位置関係を更に接近させた位置とすることができ、横形マシニングセンタ1全体の大きさを更にコンパクトにすることができる。
【0067】
また、前記最大工具Tmの形状は、これを、図8に示すような多段段付き形状に代えて、図10に示すように、多段段付き形状の各段角部を順次結んで得られる形状としても良い。このようにしても、同様の効果が奏される。
【0068】
また、上例において、テーブル14は、その回転中心軸回りに回転可能に構成されていたが、これに限られるものではなく、非回転に構成されていても良い。
【0069】
この場合、工具交換時の主軸13とテーブル14との相対的な位置関係は、図10に示すように、最大工具Tmの動作範囲Rと、テーブル14上に載置された最大ワークWm(最大ワークWmがテーブル14よりも小さい場合にはテーブル14)とが干渉しない範囲で、主軸13の軸線とその端面とが交差する点Saと、テーブル14の中心点Taとの間のZ軸方向における距離ΔZを予め設定される距離としたときに、X軸方向における距離ΔXが最も小さい値となるような位置関係に設定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態に係る横形マシニングセンタの概略構成を示した平面図である。
【図2】 本実施形態に係る横形マシニングセンタの概略構成を示した正面図である。
【図3】 本実施形態における一連の工具交換動作を説明するための説明図である。
【図4】 本実施形態における一連の工具交換動作を説明するための説明図である。
【図5】 本実施形態における工具交換位置を、参考的な最大工具形状を用いて説明するための説明図である。
【図6】 本実施形態に係る工具交換装置によって移動せしめられる最大工具(仮想工具)の移動軌跡を、参考的な最大工具形状を用いて説明するための説明図である。
【図7】 本実施形態に係る最大工具(仮想工具)の形状を説明するための説明図である。
【図8】 本実施形態に係る最大工具(仮想工具)の形状を説明するための説明図である。
【図9】 本実施形態に係る工具交換位置を説明するための説明図である。
【図10】 本発明の他の実施形態に係る工具交換位置を説明するための説明図である。
【図11】 従来例における一連の工具交換動作を説明するための説明図である。
【図12】 従来例に係る工具交換位置を説明するための説明図である。
【図13】 従来例に係る工具交換位置を説明するための説明図である。
【符号の説明】
1 横形マシニングセンタ
10 ベッド
11 コラム
12 主軸頭
13 主軸
14 テーブル
20 工具交換装置
21 工具マガジン
22 交換アーム
23 回転軸
T,T’ 工具
Tm 最大工具(仮想工具)
W ワーク
Wm 最大ワーク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention comprises a tool changerMethod for setting the tool change position in a horizontal machining centerAbout.
[0002]
[Prior art]
Generally, a horizontal machining center is arranged horizontally, a spindle on which a tool is mounted in a tapered hole, a table on which a workpiece is placed and fixed, and the spindle and the table, a Z-axis parallel to the axis of the spindle, Replaces the tool mounted on the spindle with a new tool, which moves relative to the Z axis and the X axis orthogonal to each other in the horizontal plane, and the Y axis orthogonal to both the Z axis and the X axis. It is configured with a tool changer and the like.
[0003]
The tool changer includes a tool magazine having a plurality of holding parts for holding various tools, a spindle tool gripping part for gripping a tool mounted in a tapered hole of the spindle on one end side, and a tool magazine on the other end side. An exchange arm provided with a next tool gripping part for gripping the next tool transferred from the tool magazine and positioned at a predetermined position, and provided in parallel to the axis of the main shaft, and perpendicular to the central part of the exchange arm And a drive mechanism unit that rotates the rotary shaft about its axis and moves it along the axis.
[0004]
Conventionally, the tool change by the tool changer has been performed by sequentially executing each operation as shown in FIGS. In addition, each (i) and (ii) in a figure is the top view and front view for demonstrating tool change operation | movement.
[0005]
First, as shown in FIG. 11 (a), the
[0006]
Next, as shown in FIG. 11B, the
[0007]
Next, as shown in FIG. 11 (c), after the rotation operation for rotating the
[0008]
The
[0009]
As described above, when the tool is changed, the tool (next tool) can be moved within a predetermined region by the tool changing device. For this reason, the spindle and the table are not changed. Therefore, it is necessary to have a positional relationship such that the operation range of the tool and the table and the workpiece fixed on the table do not interfere with each other.
[0010]
On the other hand, if the tool is changed at a position where the spindle and table are separated more than necessary for safety reasons, the external dimensions of the horizontal machining center will increase, resulting in higher manufacturing costs and a larger installation area. Cause inconvenience.
[0011]
Therefore, in the conventional horizontal machining center, the tool change position is described below so that the tool change can be performed at the tool change position where the spindle and the table are closest to each other without causing interference. Thus, the calculated position is set.
[0012]
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a tool change position in the case where the table is a non-rotating fixed table 52. First, it is defined by the maximum length and the maximum diameter of a tool that can be mounted on the
[0013]
Next, when the distance ΔZ in the Z-axis direction between the point Sa where the axis of the
[0014]
The distance ΔZ is a distance that is set so that the workpiece W on the fixed table 52 can be machined by the tool when the longest possible tool is used.
[0015]
FIG. 13 is an explanatory view showing the tool change position in the case of the rotary table 53 provided so that the table is rotatable. Similarly to the above, first, assuming the maximum tool Tm, the tool is changed. The operating range R at the time of replacement is verified, and then when the point Sa intersects the axis of the
[0016]
The interference in the X-axis / Z-axis plane is verified in this way when the maximum width and maximum height of the workpiece allowed in the horizontal machining center are compared. Therefore, if the interference in the X axis-Z axis plane in consideration of the maximum width of the workpiece is verified, the relative positional relationship between the spindle and the table is calculated so that the spindle and the table are closest to each other. Because it can be done.
[0017]
In addition, the maximum length and the maximum diameter of the maximum tool are set based on the rigidity and clamping ability of the spindle, and the maximum width of the workpiece is set based on the size and rigidity of the table.
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, in order to increase production efficiency in every manufacturing department, there is an increasing demand for reducing the installation area of machines used for manufacturing. The horizontal machining center is no exception, and its downsizing is required. Yes.
[0019]
However, the range of movement of the tool at the time of tool change is determined by a series of operations in the tool changer, so that the relative positional relationship between the spindle and the table becomes a certain distance or more with the conventional tool change operation. It was not possible to make them approach, that is, to further reduce the size (outer dimensions) of the entire horizontal machining center.
[0020]
Further, as described above, the maximum tool assumed when setting the tool change position is defined by the maximum length and the maximum diameter of the tool that can be mounted on the spindle, and is normally used in a horizontal machining center. For machining, the diameter of the tool needs to be reduced if the tool length is long, and conversely, if the tool length is short, the diameter can be increased. That is, for a tool of a given length, there is a limit diameter that is acceptable for that length. This is easy with a configuration in which a tool with a large diameter, such as a face mill, is held by a long holder, causing chatter vibration during processing, or a problem that the gripping force of the spindle is weakened because the tool weight becomes too heavy. Can understand.
[0021]
As described above, the maximum tool actually used is not defined by the maximum length and the maximum diameter of the tool that can be mounted on the spindle, but is allowed for each length depending on the length of the tool. It is to be considered as having the largest diameter.
[0022]
However, conventionally, assuming that the shape of the maximum tool is a rectangular shape defined by the maximum length and the maximum diameter, which is larger than the shape of the maximum tool that is actually used, The relative positional relationship between the tables is determined, and in a strict sense, it is difficult to say that the spindle and the table are set close to each other.
[0023]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a horizontal machining center configured to perform tool replacement at a position where the spindle and the table are closer to each other than in the past. .
[0024]
[Means for solving the problems and effects thereof]
In order to achieve the above object, the present invention is arranged horizontally, a main shaft on which a tool is mounted in a tapered hole, a table on which a workpiece is placed, a first axis parallel to the axis of the main shaft, the first A feed mechanism section that relatively moves the main shaft and the table in a three-axis orthogonal direction of a second axis orthogonal to the axis in a horizontal plane and a third axis orthogonal to both the first axis and the second axis; An exchange arm provided with gripping portions at both ends, and a tool changer having a drive mechanism that rotates the exchange arm around an axis parallel to the spindle axis and linearly moves along the spindle axis.e,
In the tool changer, a new tool is inserted into one gripping portion in a state where the spindle and the table are located at a predetermined tool change position in a two-dimensional plane constituted by the first axis and the second axis. The movement of moving the tool linearly in the direction away from the main shaft and the operation of rotating 90 ° around the axis is combined with the replacement arm in a state where the tool mounted in the taper hole of the main shaft is gripped by the other gripping portion. The tool mounted on the main shaft is extracted by performing the extraction operation, and then the mounting operation is performed by combining the operation of continuously rotating 90 ° in the same direction and the operation of linearly moving in the direction approaching the main shaft. It is configured to install a new tool in the taper hole of the spindle.A method of setting the tool change position in a horizontal machining center,
in frontThe maximum tool that can be mounted on the spindle by dividing the maximum length of the tool that can be mounted on the spindle into a plurality of length sections and setting the maximum tool diameter that can be taken for each length section. Shape and virtual,
Next,In the two-dimensional planeThe relative positional relationship between the spindle and the table inThe main shaftEnd faceAnd tableCenter positionThe distance in the direction along the first axis betweenThe maximum workpiece that can be placed on the table can be processed using the maximum length tool.When the distance is set, the distance in the direction along the second axis is the smallest, and the operation range of the virtual tool in the sampling operation and the mounting operation and the maximum workpiece that can be placed on the table or the table are Do not interfereThe relative position between the spindle and the table is calculated, and the calculated position of the spindle and the table is set as the tool change position.Horizontal machining center characterized byTool change position setting methodConcerning.
[0025]
This inventionHorizontal machining center related toAccording to the above, when the tool changer performs the extraction operation and the attachment operation, the tool attached to the spindle is replaced with a new tool.
[0026]
That is, in the sampling operation, the replacement arm in a state in which a new tool is gripped by one gripping part and the tool mounted in the tapered hole of the spindle is gripped by the other gripping part is moved to the spindle axis line in a direction away from the spindle. A combined action of a linear movement along the axis and a 90 ° rotation around an axis parallel to the spindle axis is performed, whereby the tool mounted in the tapered hole of the spindle is extracted from the spindle.
[0027]
On the other hand, in the mounting operation, an operation in which the exchange arm continues to rotate 90 ° in the same direction as the rotation during the extraction operation and an operation that moves linearly in a direction approaching the main shaft is performed. A new tool is installed in the tapered hole of the main shaft.
[0028]
And the tool change position where a spindle and a table should be located in the case of the said tool change is set as follows.
[0029]
First, it can be mounted on the spindleNapAssuming a large tool, the operation range in which the assumed maximum tool (virtual tool) moves by the extraction operation and the mounting operation in the two-dimensional plane constituted by the first axis and the second axis is verified..
[0030]
In the sampling operation, the movement of the exchange arm linearly in the direction along the spindle axis and the action of rotating around the axis parallel to the spindle axis are combined, that is, each action is performed in parallel. The maximum tool gripped by (2) draws a movement locus that approaches the rotation center axis of the exchange arm while moving away from the main axis in the two-dimensional plane.
[0031]
On the other hand, in the mounting operation, the movement of the exchange arm rotating around an axis parallel to the spindle axis and the movement of linear movement in the direction along the spindle axis are performed in parallel, so the maximum tool gripped by the exchange arm Draws a movement trajectory that moves away from the rotation center axis of the exchange arm while approaching the main axis in the two-dimensional plane.
[0032]
Thus,For example, when the shape of the maximum tool is a rectangular shape in plan view,The operating range of the tool accompanying the extraction operation and the mounting operation is a shape that is tapered in the extraction direction in plan view.
[0033]
Next, the relative positional relationship between the spindle and the table in the two-dimensional plane,End faceAnd tableCenter positionThe distance along the first axis betweenThe maximum workpiece that can be placed on the table can be processed using the maximum length tool.When the distance is set, the distance in the direction along the second axis is the smallest, and the operation range of the verified maximum tool does not interfere with the table or the maximum workpiece that can be placed on the table. A relative position is calculated, and the calculated spindle and table positions are set as the tool change position.
[0034]
The preset distance in the first axis direction is a distance that is set so that the workpiece on the table can be processed by the tool when the longest tool that can be mounted on the spindle is used. It is.
[0035]
Thus, according to the horizontal machining center according to the present invention, the operating range of the tool at the time of tool change is tapered in the extraction direction, so that the operating range is made smaller than before by the amount of taper. Thus, by reducing the operation range in this way, it is possible to make the positional relationship between the spindle and the table closer to each other when the tool is changed. Thereby, the size of the entire horizontal machining center including the tool changer can be made more compact, and the installation area can be reduced.
[0036]
by the way,sideThe maximum tool actually used in the machining center is not defined by the maximum length and diameter of the tool that can be mounted on the spindle. The maximum allowable for each length depends on the length of the tool. It is considered as having a diameter of.
[0037]
Therefore, in the present invention,The shape of the maximum tool (virtual tool)Nextlikedo itSetTheThat is, assuming the maximum tool length that can be mounted on the spindle, divide the assumed tool length into multiple length segments, and then set the maximum tool diameter that can be taken for each length segment. The tool shape having a multi-stepped shape in plan view is set by superimposing the tool shape having a rectangular shape in plan view defined by the set length of each section and the maximum tool diameter. Then, the tool shape set in this way is virtually assumed as the shape of the maximum tool (virtual tool) that can be mounted on the spindle.
[0038]
By assuming the maximum tool in this way, it is assumed that the size of the maximum tool is smaller and smaller than the tool shape defined uniformly by the maximum length and the maximum diameter, and more suitable for actual use conditions. Can do. The operation range at the time of the tool change using such a virtual tool is tapered since the virtual tool itself is tapered, and the spindle and the table are positioned when the tool is changed. The positions of the horizontal machining centers can be made further compact, and the overall size of the horizontal machining center can be made more compact.
[0039]
There is no limit to the number of tools divided into multiple length sections, but the greater the number of divisions, the closer the assumed virtual tool shape is to the maximum tool shape actually used. It is preferable.
[0040]
The virtual tool shape may be a shape obtained by sequentially connecting the stepped corner portions of the multi-stepped shape.
[0041]
Further, when the table of the horizontal machining center is provided so as to be rotatable about an axis parallel to the third axis, the tool change position is set within the two-dimensional plane.InSpindleEnd faceAnd tableCenter positionThe distance along the first axis betweenThe largest workpiece that can be placed on the table can be machined with the longest toolWhen the distance is set, the distance in the direction along the second axis is the smallest, and the operation range of the virtual tool in the sampling operation and the mounting operation, the rotation operation range of the table, or the maximum workpiece that can be placed on the table Does not interfere with each other.Calculate the relative position between the spindle and table, and use the calculated spindle and table position as the tool change position.It is good to set.
[0042]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a horizontal machining center according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view thereof.
[0043]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0044]
The
[0045]
The
[0046]
The
[0047]
First, as shown in FIG. 3 (a), the
[0048]
Next, as shown in FIG. 3B, a first extraction operation is performed in which the
[0049]
Next, as shown in FIG. 4 (a), the
[0050]
Thereafter, the
[0051]
As described above, the tools T and T ′ are extracted from the
[0052]
When such tool change is performed, the tool change position at which the
[0053]
First, the relative positional relationship between the
[0054]
First,For example,Mountable on the main shaft 13Assuming the maximum tool, the operation range in the X-axis-Z-axis plane in which the assumed maximum tool (virtual tool) moves by the series of tool change operations is verified. For example, as a reference example for facilitating understanding of the present invention, the maximum tool (virtual tool) is used.A rectangular shape in plan view defined by the maximum length and the maximum diameter of the tool TAssuming somethingAs shown in FIG. 5, the set maximum tool (virtual tool) Tm moves in the X-axis-Z-axis plane in which the set maximum tool movement is performed by the above-described series of tool changing operations (each operation shown in FIGS. 3 and 4 is performed). The range in which the maximum tool Tm operates by being executed sequentially) RButValidationBe done.
[0055]
In the sampling operation, the maximum tool Tm gripped by the spindle
[0056]
On the other hand, in the mounting operation, the maximum tool Tm gripped by the next
[0057]
Thus, the operation range of the maximum tool Tm that moves by the extraction operation and the attachment operation is a shape that is tapered in the extraction direction of the tool as shown in FIG.
[0058]
Next, as shown in FIG. 5, when the distance ΔZ in the Z-axis direction between the point Sa where the axis of the
[0059]
The distance ΔZ is a distance set so that the maximum workpiece Wm on the table 14 can be machined by the tool when a tool having a maximum length is assumed.
[0060]
On the other hand, for the position in the Y-axis direction where the
[0061]
Thus, according to the
[0062]
still,The maximum tool that is actually used in the
[0063]
For this reason,In this example,Shape of the virtual toolNextlikedo itSettingDo. That is, as shown in FIG. 7, a tool T having a maximum length L5 that can be mounted on the
[0064]
Next, the obtained rectangular tool shape for each section is superimposed, and a tool shape having a multi-stepped shape in plan view is assumed as the shape of the maximum tool that can be mounted on the
[0065]
Then, as shown in FIG. 9, the operation range R of the maximum tool Tm obtained is verified in the same manner as described above, and the operation range verified when the distance ΔZ in the Z-axis direction is set to a preset distance. The distance ΔX in the X-axis direction is the smallest value in a range in which R and the maximum workpiece Wm placed on the table 14 do not interfere with each other (the table 14 when the maximum workpiece Wm is smaller than the table 14). The
[0066]
By assuming the maximum tool shape in this way, the maximum tool shape is assumed to be smaller and smaller in size than the tool shape uniformly defined by the maximum length and the maximum diameter. be able to. The operation range at the time of the tool change using such a virtual tool is tapered since the virtual tool itself is tapered, and the
[0067]
Further, the shape of the maximum tool Tm is a shape obtained by sequentially connecting the stepped corners of the multi-stepped shape as shown in FIG. 10 instead of the multi-stepped shape as shown in FIG. It is also good. Even if it does in this way, the same effect is produced.
[0068]
Further, in the above example, the table 14 is configured to be rotatable around its rotation center axis, but is not limited thereto, and may be configured to be non-rotating.
[0069]
In this case, as shown in FIG. 10, the relative positional relationship between the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a horizontal machining center according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a schematic configuration of a horizontal machining center according to the present embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram for describing a series of tool change operations in the present embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram for describing a series of tool change operations in the present embodiment.
FIG. 5 shows the embodiment.CanTool change positionUsing a reference maximum tool shapeIt is explanatory drawing for demonstrating.
FIG. 6 shows the movement trajectory of the maximum tool (virtual tool) moved by the tool changer according to this embodiment.Using a reference maximum tool shapeIt is explanatory drawing for demonstrating.
[Fig. 7]RealIt is explanatory drawing for demonstrating the shape of the largest tool (virtual tool) which concerns on embodiment.
[Fig. 8]RealIt is explanatory drawing for demonstrating the shape of the largest tool (virtual tool) which concerns on embodiment.
FIG. 9RealIt is explanatory drawing for demonstrating the tool exchange position which concerns on embodiment.
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining a tool change position according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram for describing a series of tool change operations in a conventional example.
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining a tool change position according to a conventional example.
FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining a tool change position according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Horizontal machining center
10 beds
11 columns
12 Spindle head
13 Spindle
14 tables
20 Tool changer
21 Tool magazine
22 Exchange arm
23 Rotating shaft
T, T 'tool
Tm Maximum tool (virtual tool)
W Work
Wm Maximum workpiece
Claims (3)
前記工具交換装置は、前記第1軸と第2軸とで構成される2次元平面内において、前記主軸とテーブルとが所定の工具交換位置に位置した状態で、一方の把持部に新たな工具を把持し、且つ主軸のテーパ穴に装着された工具を他方の把持部に把持した状態の交換アームに、主軸から遠ざかる方向に直線移動する動作と前記軸線回りに90°回転する動作とが複合した抜取動作を行わせて主軸に装着された工具を抜き取り、この後、引き続き同方向に90°回転する動作と、主軸に近づく方向に直線移動する動作とが複合した装着動作を行わせて前記新たな工具を主軸のテーパ穴に装着するように構成された横形マシニングセンタにおける前記工具交換位置を設定する方法であって、
前記主軸に装着可能な工具の最大長を複数の長さ区分に分割し、各長さ区分についてその採り得る最大工具径を設定して得られる多段段付き形状を前記主軸に装着し得る最大工具の形状と仮想し、
ついで、前記2次元平面内における前記主軸とテーブルとの相対的な位置関係であって、前記主軸端面とテーブルの中心位置との間の前記第1軸に沿った方向の距離を、前記テーブル上に載置され得る最大のワークを前記最大長の工具を用いて加工可能な距離としたとき、前記第2軸に沿った方向の距離が最も小さくなり、且つ前記抜取動作及び装着動作における前記仮想工具の動作範囲と前記テーブル又は前記テーブル上に載置され得る最大ワークとが干渉しない前記主軸とテーブル相互間の相対的な位置を算出し、算出された前記主軸及びテーブルの位置を前記工具交換位置として設定するようにしたことを特徴とする横形マシニングセンタにおける工具交換位置設定方法。A main axis that is horizontally disposed and on which a tool is mounted in a tapered hole; a table on which a workpiece is placed; a first axis that is parallel to the axis of the main axis; a second axis that is orthogonal to the first axis in a horizontal plane; And an exchange arm provided at both ends with a feed mechanism for moving the spindle and the table relative to each other in the three orthogonal directions of the third axis orthogonal to both the first axis and the second axis, and a gripping part for gripping the tool. and with rotating the exchange arm about an axis parallel with the spindle axis, e Bei a tool changer having a drive mechanism for linearly moving along the spindle axis,
In the tool changer, a new tool is inserted into one gripping portion in a state where the spindle and the table are located at a predetermined tool change position in a two-dimensional plane constituted by the first axis and the second axis. The movement of moving the tool linearly in the direction away from the main shaft and the operation of rotating 90 ° around the axis is combined with the replacement arm in a state where the tool mounted in the taper hole of the main shaft is gripped by the other gripping portion. The tool mounted on the main shaft is extracted by performing the extraction operation, and then the mounting operation is performed by combining the operation of continuously rotating 90 ° in the same direction and the operation of linearly moving in the direction approaching the main shaft. A method of setting the tool change position in a horizontal machining center configured to attach a new tool to a tapered hole of a spindle,
Maximum pre Symbol the maximum length of which can be mounted tool spindle is divided into a plurality of length indicator, can be loaded a multistage stepped shape obtained by setting the maximum tool diameter can take its respective length divided into the main shaft Virtual with the shape of the tool ,
Next, a relative positional relationship between the spindle and the table in the two-dimensional plane, and a distance in the direction along the first axis between the spindle end surface and the center position of the table is determined on the table. When the maximum workpiece that can be placed on the surface is a distance that can be machined using the maximum length tool, the distance in the direction along the second axis is the smallest, and the virtual in the extraction operation and the mounting operation A relative position between the spindle and the table where the operation range of the tool and the table or the maximum workpiece that can be placed on the table do not interfere with each other is calculated, and the calculated spindle and table positions are replaced with the tool. tool change position setting method in horizontal machining center, characterized in that it has set as the position.
前記2次元平面内における前記主軸端面とテーブルの中心位置との間の前記第1軸に沿った方向の距離を、前記テーブル上に載置され得る最大のワークを前記最大長の工具を用いて加工可能な距離としたとき、前記第2軸に沿った方向の距離が最も小さくなり、且つ前記抜取動作及び装着動作における前記仮想工具の動作範囲と、前記テーブルの回転動作範囲又は前記テーブル上に載置され得る最大ワークの回転動作範囲とが相互に干渉しない前記主軸とテーブル相互間の相対的な位置を算出し、算出された前記主軸及びテーブルの位置を前記工具交換位置として設定するようにしたことを特徴とする請求項1又は2記載の横形マシニングセンタにおける工具交換位置設定方法。 A method of setting the tool change position in a horizontal machining center in which the table is rotatably provided about an axis parallel to the third axis,
The direction of the distance along the first axis between the center position of the spindle end face and the table in front Symbol 2-dimensional plane, the maximum work that can be placed on said table using said maximum length of the tool when a workable length Te, the distance in the direction along the second axis is minimized, and the operating range of the virtual tool in the draw-off operation and the mounting operation, the rotation operation range of the table or on the table And calculating the relative position between the spindle and the table that does not interfere with the rotation range of the maximum workpiece that can be placed on the workpiece, and setting the calculated position of the spindle and the table as the tool change position. tool change position setting method in horizontal machining center according to claim 1 or 2, characterized in that the.
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