JP4710294B2 - Machine tool and method for controlling machine tool - Google Patents
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本発明は、工作機械および工作機械の制御方法に関し、詳細には、自動工具交換装置における工具交換の準備動作を効率よく行うことができる工作機械および工作機械の制御方法に関する。 The present invention relates to a machine tool and a machine tool control method, and more particularly to a machine tool and a machine tool control method capable of efficiently performing a tool change preparation operation in an automatic tool changer.
従来、工作機械であるマシニングセンタは、ワークを加工する工作機械本体と、当該工作機械本体を囲繞するスプラッシュカバーとを主体として構成されている。そして、このマシニングセンタの工具交換は、マシニングセンタ本体に設けられた自動工具交換装置によって行われている。この自動工具交換装置は、複数の工具を格納できる工具マガジンを備え、操作パネルから入力された指示に基づいて、工具マガジンから所定の工具を割り出し、その割り出された工具を工具交換準備位置に移動して待機させる。そして、主軸の先端部に装着された工具と、工具マガジンの工具交換準備位置に待機する所定の工具との間で工具交換動作が行われる。このような自動工具交換装置は、工具交換の動作方式によって主に2つに分けられる。例えば、工具を把持する把持部を両端部に備えた工具交換アームの旋回動作によって工具交換をおこなうアーム方式のものと、逆に工具交換アームを有さず、工具マガジンと主軸との間で工具を直接交換するアームレス方式のものとがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, a machining center, which is a machine tool, is mainly composed of a machine tool main body that processes a workpiece and a splash cover that surrounds the machine tool main body. The tool change in the machining center is performed by an automatic tool changer provided in the machining center main body. This automatic tool changer is equipped with a tool magazine that can store a plurality of tools. Based on an instruction input from the operation panel, the automatic tool changer calculates a predetermined tool from the tool magazine and puts the calculated tool at a tool change preparation position. Move and wait. Then, a tool change operation is performed between the tool mounted on the tip of the spindle and a predetermined tool waiting at the tool change preparation position of the tool magazine. Such an automatic tool changer is mainly divided into two types according to the operation method of tool change. For example, an arm type that performs tool change by turning operation of a tool change arm provided with gripping parts at both ends for holding a tool, and conversely a tool between a tool magazine and a spindle without a tool change arm. There is an armless type that directly replaces.
前者の方式の一例として、工具を保持した複数の工具ポッドを収納した工具マガジンと、加工機に設けられた主軸との間に配設され、主軸の軸線と平行な旋回軸を備えた工具交換アームを備え、当該工具交換アームの旋回動作によって工具マガジンと加工機の主軸との間で工具交換可能な工作機械が知られている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載の工作機械では、工具マガジンへの切屑等の進入を防止するために、工具マガジンの加工機に面した部分をカバーで覆い、かつ、このカバーに工具ポットが通過可能な開口部を形成し、その開口部を開閉するシャッターを取り付けていた。そして、このシャッターの開閉は、指定された工具ポットを割出し位置へ移動させるシフト用シリンダにリンクを接続して行うようにしていた。
しかしながら、特許文献1に記載の工作機械では、工具ポットを割出し位置へ移動させるシフト用シリンダによる工具の準備動作は、工具径が最大のものを基準にして動作するようにされており、工具ポットに保持されている工具径が小さい場合、実際は準備動作が早くできるのに、工具径が最大のものと同じだけ待たなければならず、工具交換の時間を短縮できないという問題点があった。
However, in the machine tool described in
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、自動工具交換装置における工具交換の準備動作を効率よく行い、工具交換の時間を短縮できる工作機械および工作機械の制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a machine tool and a machine tool control method capable of efficiently performing a tool change preparation operation in an automatic tool changer and reducing a tool change time. The purpose is to do.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明の工作機械は、工作機械の基台となるベッドと、当該ベッド上に固定されたコラムと、当該コラムに設けられた主軸ヘッドと、当該主軸ヘッドに設けられ、先端部に工具が着脱可能に装着される主軸と、当該主軸の先端部に装着された工具を他の工具に交換する自動工具交換装置と、両端部に前記工具を把持する一対の把持部が形成される工具交換アームとを備えた工作機械において、前記自動工具交換装置は、工具ポットに把持された複数の工具を格納するとともに、工具格納位置から所定の工具を工具交換準備位置に移動する工具マガジンと、前記工具マガジンを囲繞して切粉等の進入を防止するカバーと、前記工具ポットを前記工具交換準備位置と前記工具交換アームの把持部によって把持可能な工具交換可能位置との間で移動させる工具ポット駆動手段とを備え、前記工具交換アームは、前記工具マガジンの前記工具交換準備位置と前記主軸の先端部との間に配設され、前記一対の把持部が前記主軸に装着された一の工具と前記工具交換可能位置に位置する他の工具との間を旋回可能であり、当該カバーには、前記工具ポット駆動手段によって前記工具ポットが工具交換可能位置へ移動する際に、工具ポットが通過可能な開口部と、前記開口部を開閉する開閉部材とを設け、当該工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を、当該工具ポットに把持された工具の径の大きさと、前記開閉部材を閉じた状態の開閉部材の端部の位置から前記工具の長さ方向と垂直な断面における中心に対応する前記開閉部材の位置までの距離と、前記開閉部材の開閉速度とに基づいて制御する工具ポット移動制御手段を備えている。 In order to achieve the above object, a machine tool according to a first aspect of the present invention includes a bed as a base of the machine tool, a column fixed on the bed, a spindle head provided on the column, A spindle provided on the spindle head, in which a tool is detachably attached to the tip, an automatic tool changer for exchanging the tool attached to the tip of the spindle with another tool, and gripping the tool at both ends The automatic tool changer stores a plurality of tools held in a tool pot and a predetermined tool from a tool storage position in a machine tool including a tool change arm formed with a pair of holding portions. a tool magazine to move to the replacement standby position, and a cover for preventing the entry of cutting chips or the like by surrounding the pre-SL tool magazine, the tool pot and said tool change preparation position by the gripping portion of the tool changing arm And a tool pot driving means for moving between the lifting possible tool replacement position, the tool change arm is disposed between the tool change preparation position and the main axis of the distal end portion of the tool magazine, The pair of gripping portions can pivot between one tool mounted on the main shaft and another tool located at the tool changeable position, and the tool pot driving means has the tool pot driving means attached to the cover. to but when moving to the tool replacement position, and the opening tool pot can pass, and a closing member for opening and closing the opening is provided, the movement start of the tool pot according to the tool pot driving means, those the tool and the diameter of the tool is gripped in the pot, or the position of the closing member corresponding the position of the end portion of the closing member closed the opening and closing member to the center in the length direction perpendicular to the cross section of the tool Has a distance, the tool pot movement control means to control based on the opening and closing speed of the opening and closing member.
また、請求項2に係る発明の工作機械では、請求項1に記載の発明の構成に加え、前記工具ポットに把持された工具の径の大きさと、前記開閉部材を閉じた状態の開閉部材の端部の位置から前記工具の長さ方向と垂直な断面における中心に対応する前記開閉部材の位置までの距離と、当該開閉部材の開閉速度とに基づいて、前記開閉部材が開き始めてから前記工具ポットの移動を始めるまでの時間である移動開始時間を決定する移動開始時間決定手段を備え、前記工具ポット移動制御手段は、前記移動開始時間決定手段により決定された移動開始時間に基づいて、前記工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を制御することを特徴とする。
Further, the machine tool of the invention according to
また、請求項3に係る発明の工作機械では、請求項1又は2に記載の発明の構成に加え、前記各工具ポットに把持された工具毎に、工具の径の大きさを入力する入力手段を備え、前記移動開始時間決定手段は、前記入力手段から入力された工具の径の大きさのデータを用いて、前記移動開始時間を決定し、さらに、当該決定された移動開始時間を各工具ポットに対応させて記憶する移動開始時間記憶手段を備え、前記工具ポット移動制御手段は、当該移動開始時間記憶手段に記憶された移動開始時間に基づいて、前記工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を制御することを特徴とする。
Further, the machine tool of the invention according to
また、請求項4に係る発明の工作機械では、工作機械の基台となるベッドと、当該ベッド上に固定されたコラムと、当該コラムに設けられた主軸ヘッドと、当該主軸ヘッドに設けられ、先端部に工具が着脱可能に装着される主軸と、当該主軸の先端部に装着された工具を他の工具に交換する自動工具交換装置と、両端部に前記工具を把持する一対の把持部が形成される工具交換アームとを備えた工作機械において、前記自動工具交換装置は、工具ポットに把持された複数の工具を格納するとともに、工具格納位置から所定の工具を工具交換準備位置に移動する工具マガジンと、前記工具マガジンを囲繞して切粉等の進入を防止するカバーと、前記工具ポットを前記工具交換準備位置と前記工具交換アームの把持部によって把持可能な工具交換可能位置との間で移動させる工具ポット駆動手段とを備え、前記工具交換アームは、前記工具マガジンの前記工具交換準備位置と前記主軸の先端部との間に配設され、前記一対の把持部が前記主軸に装着された一の工具と前記工具交換可能位置に位置する他の工具との間を旋回可能であり、当該カバーには、前記工具ポット駆動手段によって前記工具ポットが工具交換可能位置へ移動する際に、工具ポットが通過可能な開口部と、前記開口部を開閉する開閉部材とを設け、当該工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を、当該工具ポットに把持された工具の長さと、前記開閉部材を閉じた状態の開閉部材の端部の位置から前記工具ポットの工具装着側端部に対応する前記開閉部材の位置までの距離と、前記開閉部材の開閉速度とに基づいて制御する工具ポット移動制御手段を備えている。
Further, in the machine tool of the invention according to
また、請求項5に係る発明の工作機械では、請求項4に記載の発明の構成に加え、前記工具ポットに把持された工具の長さと、前記開閉部材を閉じた状態の開閉部材の端部の位置から前記工具ポットの工具装着側端部に対応する前記開閉部材の位置までの距離と、当該開閉部材の開閉速度とに基づいて、前記開閉部材が開き始めてから前記工具ポットの移動を始めるまでの時間である移動開始時間を決定する移動開始時間決定手段を備え、
前記工具ポット移動制御手段は、前記移動開始時間決定手段により決定された移動開始時間に基づいて、前記工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を制御することを特徴とする。
Further, the machine tool of the invention according to
The tool pot movement control means controls the start of movement of the tool pot by the tool pot driving means based on the movement start time determined by the movement start time determination means.
また、請求項6に係る発明の工作機械では、請求項4又は5に記載の発明の構成に加え、前記各工具ポットに把持された工具毎に、工具の長さを入力する入力手段を備え、前記移動開始時間決定手段は、前記入力手段から入力された工具の長さのデータを用いて、前記移動開始時間を決定し、さらに、当該決定された移動開始時間を各工具ポットに対応させて記憶する移動開始時間記憶手段を備え、前記工具ポット移動制御手段は、当該移動開始時間記憶手段に記憶された移動開始時間に基づいて、前記工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を制御することを特徴とする。
Further, the machine tool of the invention according to claim 6, in addition to the configuration of the invention according to
また、請求項7に係る発明の工作機械では、請求項1乃至6の何れかに記載の発明の構成に加え、工具の交換時には工具ポットを下降させ、工具の収納時には、工具ポットを上昇させることを特徴とする。
Further, in the machine tool of the invention according to claim 7, in addition to the configuration of the invention according to any one of
また、請求項8に係る発明の工作機械の制御方法では、工作機械の基台となるベッドと、当該ベッド上に固定されたコラムと、当該コラムに設けられた主軸ヘッドと、当該主軸ヘッドに設けられ、先端部に工具が着脱可能に装着される主軸と、当該主軸の先端部に装着された工具を他の工具に交換する自動工具交換装置と、両端部に前記工具を把持する一対の把持部が形成される工具交換アームとを備え、前記自動工具交換装置は、工具ポットに把持された複数の工具を格納するとともに、工具格納位置から所定の工具を工具交換準備位置に移動する工具マガジンと、前記工具マガジンを囲繞して切粉等の進入を防止するカバーと、前記工具ポットを前記工具交換準備位置と前記工具交換アームの把持部によって把持可能な工具交換可能位置との間で移動させる工具ポット駆動手段とを備え、当該カバーには、前記工具ポット駆動手段によって前記工具ポットが工具交換可能位置へ移動する際に、工具ポットが通過可能な開口部と、前記開口部を開閉する開閉部材とを備え、前記工具交換アームが前記工具マガジンの前記工具交換準備位置と前記主軸の先端部との間に配設され、前記一対の把持部が前記主軸に装着された一の工具と前記工具交換可能位置に位置する他の工具との間を旋回可能である工作機械の制御方法であって、当該工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を、当該工具ポットに把持された工具の径の大きさと、前記開閉部材を閉じた状態の開閉部材の端部の位置から前記工具の長さ方向と垂直な断面における中心に対応する前記開閉部材の位置までの距離と、前記開閉部材の開閉速度とに基づいて制御することを特徴とする。 In the machine tool control method according to the eighth aspect of the present invention, a bed serving as a base of the machine tool, a column fixed on the bed, a spindle head provided on the column, and the spindle head A spindle provided with a tool detachably attached to the tip, an automatic tool changer for exchanging the tool attached to the tip of the spindle with another tool, and a pair of gripping the tool at both ends The automatic tool changer stores a plurality of tools held in a tool pot and moves a predetermined tool from a tool storage position to a tool change preparation position. magazine and, a cover for preventing the entry of cutting chips or the like by surrounding the pre-SL tool magazine, the tool replacement position capable gripping the tool pot by the gripping portion of the tool changing arm and the tool change preparation position A tool pot driving means for moving the tool pot between the opening and the opening through which the tool pot can pass when the tool pot is moved to the tool replaceable position by the tool pot driving means; An opening / closing member that opens and closes the portion, the tool change arm is disposed between the tool change preparation position of the tool magazine and the tip end portion of the spindle, and the pair of gripping portions are attached to the spindle. a machine tool control method between a pivotable with other tool lying on one of the tool and the tool replacement position, move the start of the tool pot according to the tool pot driving means, those the tool pot and the diameter of the tool is gripped in, from the position of the end of the opening and closing member closed the opening and closing member to a position of the closing member corresponding to the center in the length direction perpendicular to the cross section of the tool And distance and controlling on the basis of the opening and closing speed of the opening and closing member.
また、請求項9に係る発明の工作機械の制御方法では、請求項8に記載の発明の構成に加え、前記工具ポットに把持された工具の径の大きさと、前記開閉部材を閉じた状態の開閉部材の端部の位置から前記工具の長さ方向と垂直な断面における中心に対応する前記開閉部材の位置までの距離と、当該開閉部材の開閉速度とに基づいて、前記開閉部材が開き始めてから前記工具ポットの移動を始めるまでの時間である移動開始時間を決定し、当該決定された移動開始時間に基づいて、前記工具ポットの移動開始を制御することを特徴とする。 State also, the control method for a machine tool of the invention according to claim 9, in addition to the configuration of the invention according to claim 8, and the diameter of the prior SL tool held by the tool pot, closed the opening and closing member The opening / closing member opens based on the distance from the position of the end of the opening / closing member to the position of the opening / closing member corresponding to the center in the cross section perpendicular to the length direction of the tool, and the opening / closing speed of the opening / closing member. A movement start time which is a time from the start to the start of the movement of the tool pot is determined, and the movement start of the tool pot is controlled based on the determined movement start time.
また、請求項10に係る発明の工作機械の制御方法では、請求項8又は9に記載の発明の構成に加え、前記各工具ポットに把持された工具毎に、工具の径の大きさを入力し、当該入力された工具の径の大きさのデータを用いて、前記移動開始時間を決定し、さらに、当該決定された移動開始時間を各工具ポットに対応させて記憶手段に記憶し、当該記憶手段に記憶された移動開始時間に基づいて、前記工具ポットの移動開始を制御することを特徴とする。
Further, the machine tool control method of the invention according to
また、請求項11に係る発明の工作機械の制御方法では、工作機械の基台となるベッドと、当該ベッド上に固定されたコラムと、当該コラムに設けられた主軸ヘッドと、当該主軸ヘッドに設けられ、先端部に工具が着脱可能に装着される主軸と、当該主軸の先端部に装着された工具を他の工具に交換する自動工具交換装置と、両端部に前記工具を把持する一対の把持部が形成される工具交換アームとを備え、前記自動工具交換装置は、工具ポットに把持された複数の工具を格納するとともに、工具格納位置から所定の工具を工具交換準備位置に移動する工具マガジンと、前記工具マガジンを囲繞して切粉等の進入を防止するカバーと、前記工具ポットを前記工具交換準備位置と前記工具交換アームの把持部によって把持可能な工具交換可能位置との間で移動させる工具ポット駆動手段とを備え、当該カバーには、前記工具ポット駆動手段によって前記工具ポットが工具交換可能位置へ移動する際に、工具ポットが通過可能な開口部と、前記開口部を開閉する開閉部材とを備え、前記工具交換アームが前記工具マガジンの前記工具交換準備位置と前記主軸の先端部との間に配設され、前記一対の把持部が前記主軸に装着された一の工具と前記工具交換可能位置に位置する他の工具との間を旋回可能である工作機械の制御方法であって、当該工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を、当該工具ポットに把持された工具の長さと、前記開閉部材を閉じた状態の開閉部材の端部の位置から前記工具ポットの工具装着側端部に対応する前記開閉部材の位置までの距離と、前記開閉部材の開閉速度とに基づいて制御することを特徴とする。 In the machine tool control method according to an eleventh aspect of the invention, a bed serving as a base of the machine tool, a column fixed on the bed, a spindle head provided on the column, and the spindle head A spindle provided with a tool detachably attached to the tip, an automatic tool changer for exchanging the tool attached to the tip of the spindle with another tool, and a pair of gripping the tool at both ends The automatic tool changer stores a plurality of tools held in a tool pot and moves a predetermined tool from a tool storage position to a tool change preparation position. magazine and, before Symbol a cover to prevent entry of cutting chips or the like surrounding the tool magazine, the tool replaceable position capable gripping the tool pot by the gripping portion of the tool changing arm and the tool change preparation position A tool pot driving means for moving the tool pot between the opening and the opening through which the tool pot can pass when the tool pot is moved to the tool replaceable position by the tool pot driving means, An opening / closing member that opens and closes the opening , the tool change arm is disposed between the tool change preparation position of the tool magazine and the tip of the spindle, and the pair of gripping portions are attached to the spindle. and a machine tool control method between a pivotable with other tool lying with one tool the tool replacement position, the movement initiation of the tool pot according to the tool pot driving means, those the tool the length of the tool held by the pot, the distance to the position of the closing member corresponding to the tool mounting side end portion of the front climate tool pot from the position of the end of the opening and closing member closed the opening and closing member, Open And controlling based on the opening and closing speed of the member.
また、請求項12に係る発明の工作機械の制御方法では、請求項11に記載の発明の構成に加え、前記工具ポットに把持された工具の長さと、前記開閉部材を閉じた状態の開閉部材の端部の位置から前記工具ポットの工具装着側端部に対応する前記開閉部材の位置までの距離と、当該開閉部材の開閉速度とに基づいて、前記開閉部材が開き始めてから前記工具ポットの移動を始めるまでの時間である移動開始時間を決定し、当該決定された移動開始時間に基づいて、前記工具ポットの移動開始を制御することを特徴とする。
Further, the control method for a machine tool of the invention according to claim 12, in addition to the configuration of the invention according to
また、請求項13に係る発明の工作機械の制御方法では、請求項11又は12に記載の発明の構成に加え、前記各工具ポットに把持された工具毎に、工具の長さを入力し、当該入力された工具の長さのデータを用いて、前記移動開始時間を決定し、さらに、当該決定された移動開始時間を各工具ポットに対応させて記憶手段に記憶し、当該記憶手段に記憶された移動開始時間に基づいて、前記工具ポットの移動開始を制御することを特徴とする。
Further, the control method for a machine tool of the invention according to
また、請求項14に係る発明の工作機械の制御方法では、請求項8乃至13に記載の発明の構成に加え、工具の交換時には工具ポットを下降させ、工具の収納時には、工具ポットを上昇させることを特徴とする。 In addition, in the machine tool control method according to the fourteenth aspect of the invention, in addition to the configuration of the invention according to the eighth to thirteenth aspects, the tool pot is lowered when the tool is changed, and the tool pot is raised when the tool is stored. It is characterized by that.
請求項1に係る発明の工作機械では、工具ポット駆動手段による工具ポットの移動開始を、当該工具ポットに把持された工具の径の大きさと、工具マガジンを囲繞して切粉等の進入を防止するカバーに設けられ、工具ポットが通過可能な開口部を開閉する開閉部材を閉じた状態の開閉部材の端部の位置から工具の長さ方向と垂直な断面における中心に対応する前記開閉部材の位置までの距離と、開閉部材の開閉速度とに基づいて制御するので、工具の径に応じて、工具ポット駆動手段による工具ポットの移動を開始できるので、工具径の小さな工具では、早めに工具ポットの移動を開始できる。従って、工具交換の効率高め、工具交換にかかる時間を短縮することができる。
The machine tool of the invention according to
また、請求項2に係る発明の工作機械では、請求項1に記載の発明の効果に加え、前記工具ポットに把持された工具の径の大きさと、前記開閉部材を閉じた状態の開閉部材の端部の位置から前記工具の長さ方向と垂直な断面における中心に対応する前記開閉部材の位置までの距離と、当該開閉部材の開閉速度とに基づいて、前記開閉部材が開き始めてから前記工具ポットの移動を始めるまでの時間である移動開始時間を決定する移動開始時間決定手段により決定された移動開始時間に基づいて、工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を制御するので、工具径の小さな工具では、早めに工具ポットの移動を開始できる。従って、工具交換の効率高め、工具交換にかかる時間を短縮することができる。
Further, the machine tool of the invention according to
また、請求項3に係る発明の工作機械では、請求項1又は2に記載の発明の効果に加え、移動開始時間決定手段は、入力手段から入力された工具の径の大きさのデータを用いて、移動開始時間を決定し、移動開始時間記憶手段が当該決定された移動開始時間を各工具ポットに対応させて記憶し、工具ポット移動制御手段は、移動開始時間記憶手段に記憶された移動開始時間に基づいて、工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を制御するので、予め工具毎に移動開始時間を決定しておくことができ、工具ポットの移動開始を制御を素早く行うことができる。
Further, in the machine tool of the invention according to
また、請求項4に係る発明の工作機械では、工具ポット駆動手段による工具ポットの移動開始を、当該工具ポットに把持された工具の長さと、工具マガジンを囲繞して切粉等の進入を防止するカバーに設けられ、前記開閉部材を閉じた状態の開閉部材の端部の位置から前記工具ポットの工具装着側端部に対応する前記開閉部材の位置までの距離と、開閉部材の開閉速度とに基づいて制御するので、工具の長さに応じて、工具ポット駆動手段による工具ポットの移動を開始できるので、工具長の短い工具では、早めに工具ポットの移動を開始できる。従って、工具交換の効率高め、工具交換にかかる時間を短縮することができる。
Further, prevention by the machine tool of the invention according to
また、請求項5に係る発明の工作機械では、請求項4に記載の発明の効果に加え、少なくとも前記工具ポットに把持された工具の長さと、前記開閉部材を閉じた状態の開閉部材の端部の位置から前記工具ポットの工具装着側端部に対応する前記開閉部材の位置までの距離と、当該開閉部材の開閉速度とに基づいて、前記開閉部材が開き始めてから前記工具ポットの移動を始めるまでの時間である移動開始時間を決定する移動開始時間決定手段により決定された移動開始時間に基づいて、工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を制御するので、工具の長さの短い工具では、早めに工具ポットの移動を開始できる。従って、工具交換の効率高め、工具交換にかかる時間を短縮することができる。
In the machine tool of the invention according to
また、請求項6に係る発明の工作機械では、請求項4又は5に記載の発明の効果に加え、移動開始時間決定手段は、入力手段から入力された工具の長さのデータを用いて、移動開始時間を決定し、移動開始時間記憶手段が当該決定された移動開始時間を各工具ポットに対応させて記憶し、工具ポット移動制御手段は、移動開始時間記憶手段に記憶された移動開始時間に基づいて、工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を制御するので、予め工具毎に移動開始時間を決定しておくことができ、工具ポットの移動開始を制御を素早く行うことができる。
Further, in the machine tool of the invention according to claim 6, in addition to the effect of the invention of
また、請求項7に係る発明の工作機械では、請求項1乃至6の何れかに記載の発明の効果に加え、工具の交換時には工具ポットを下降させ、工具の収納時には、工具ポットを上昇させるタイプの工具交換装置を備えた工作機械で、工具交換の効率高め、工具交換にかかる時間を短縮することができる。
In the machine tool of the invention according to claim 7, in addition to the effect of the invention according to any one of
請求項8に係る発明の工作機械の制御方法では、工具ポット駆動手段による工具ポットの移動開始を、当該工具ポットに把持された工具の径の大きさと、工具マガジンを囲繞して切粉等の進入を防止するカバーに設けられ、工具ポットが通過可能な開口部を開閉する開閉部材を閉じた状態の開閉部材の端部の位置から工具の長さ方向と垂直な断面における中心に対応する前記開閉部材の位置までの距離と、開閉部材の開閉速度とに基づいて制御するので、工具の径に応じて、工具ポット駆動手段による工具ポットの移動を開始できるので、工具径の小さな工具では、早めに工具ポットの移動を開始できる。従って、工具交換の効率高め、工具交換にかかる時間を短縮することができる。 The machine tool control method according to the invention of claim 8, the start of movement of the tool pot by the tool pot driving means, and the diameter of the tool held by the person the tool pot, such as chips surrounds the tool magazine Corresponding to the center of the cross section perpendicular to the length direction of the tool from the position of the end of the opening / closing member in a state in which the opening / closing member that opens and closes the opening through which the tool pot can pass is provided. Since the control is based on the distance to the position of the opening / closing member and the opening / closing speed of the opening / closing member, the movement of the tool pot by the tool pot driving means can be started according to the diameter of the tool. , You can start moving the tool pot early. Therefore, the efficiency of tool change can be increased and the time required for tool change can be shortened.
また、請求項9に係る発明の工作機械の制御方法では、請求項8に記載の発明の効果に加え、前記工具ポットに把持された工具の径の大きさと、前記開閉部材を閉じた状態の開閉部材の端部の位置から前記工具の長さ方向と垂直な断面における中心に対応する前記開閉部材の位置までの距離と、当該開閉部材の開閉速度とに基づいて、前記開閉部材が開き始めてから前記工具ポットの移動を始めるまでの時間である移動開始時間を決定する移動開始時間決定手段により決定された移動開始時間に基づいて、工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を制御するので、工具径の小さな工具では、早めに工具ポットの移動を開始できる。従って、工具交換の効率高め、工具交換にかかる時間を短縮することができる。 State also, the control method for a machine tool of the invention according to claim 9, in addition to the effect of the invention according to claim 8, and the diameter of the prior SL tool held by the tool pot, closed the opening and closing member The opening / closing member opens based on the distance from the position of the end of the opening / closing member to the position of the opening / closing member corresponding to the center in the cross section perpendicular to the length direction of the tool, and the opening / closing speed of the opening / closing member. Based on the movement start time determined by the movement start time determining means for determining the movement start time, which is the time from the start to the start of the movement of the tool pot, the movement start of the tool pot by the tool pot driving means is controlled. Therefore, the tool pot can be moved quickly with a tool having a small tool diameter. Therefore, the efficiency of tool change can be increased and the time required for tool change can be shortened.
また、請求項10に係る発明の工作機械の制御方法では、請求項8又は9に記載の発明の効果に加え、移動開始時間決定手段は、入力手段から入力された工具の径の大きさのデータを用いて、移動開始時間を決定し、移動開始時間記憶手段が当該決定された移動開始時間を各工具ポットに対応させて記憶し、工具ポット移動制御手段は、移動開始時間記憶手段に記憶された移動開始時間に基づいて、工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を制御するので、予め工具毎に移動開始時間を決定しておくことができ、工具ポットの移動開始を制御を素早く行うことができる。 In the machine tool control method according to the tenth aspect of the invention, in addition to the effect of the invention according to the eighth or ninth aspect, the movement start time determining means has a tool diameter input from the input means. The data is used to determine the movement start time, the movement start time storage means stores the determined movement start time in association with each tool pot, and the tool pot movement control means stores the movement start time storage means. Since the movement start time of the tool pot by the tool pot driving means is controlled based on the moved movement start time, the movement start time can be determined in advance for each tool, and the movement start time of the tool pot can be quickly controlled. It can be carried out.
また、請求項11に係る発明の工作機械の制御方法では、工具ポット駆動手段による工具ポットの移動開始を、当該工具ポットに把持された工具の長さと、前記開閉部材を閉じた状態の開閉部材の端部の位置から前記工具ポットの工具装着側端部に対応する前記開閉部材の位置までの距離と、開閉部材の開閉速度とに基づいて制御するので、工具の長さに応じて、工具ポット駆動手段による工具ポットの移動を開始できるので、工具長の短い工具では、早めに工具ポットの移動を開始できる。従って、工具交換の効率高め、工具交換にかかる時間を短縮することができる。
Further, the control method for a machine tool of the invention according to
また、請求項12に係る発明の工作機械の制御方法では、請求項11に記載の発明の効果に加え、前記工具ポットに把持された工具の長さと、前記開閉部材を閉じた状態の開閉部材の端部の位置から前記工具ポットの工具装着側端部に対応する前記開閉部材の位置までの距離と、当該開閉部材の開閉速度とに基づいて、前記開閉部材が開き始めてから前記工具ポットの移動を始めるまでの時間である移動開始時間を決定する移動開始時間決定手段により決定された移動開始時間に基づいて、工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を制御するので、工具の長さの短い工具では、早めに工具ポットの移動を開始できる。従って、工具交換の効率高め、工具交換にかかる時間を短縮することができる。
Further, the control method for a machine tool of the invention according to claim 12, in addition to the effect of the invention according to
また、請求項13に係る発明の工作機械の制御方法では、請求項11又は12に記載の発明の効果に加え、移動開始時間決定手段は、入力手段から入力された工具の長さのデータを用いて、移動開始時間を決定し、移動開始時間記憶手段が当該決定された移動開始時間を各工具ポットに対応させて記憶し、工具ポット移動制御手段は、移動開始時間記憶手段に記憶された移動開始時間に基づいて、工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を制御するので、予め工具毎に移動開始時間を決定しておくことができ、工具ポットの移動開始を制御を素早く行うことができる。 Further, in the machine tool control method according to the thirteenth aspect, in addition to the effect of the invention according to the eleventh or twelfth aspect, the movement start time determining means uses the tool length data inputted from the input means. The movement start time is determined, the movement start time storage means stores the determined movement start time in association with each tool pot, and the tool pot movement control means is stored in the movement start time storage means. Since the movement start time of the tool pot by the tool pot driving means is controlled based on the movement start time, the movement start time can be determined in advance for each tool, and the movement start of the tool pot can be quickly controlled. Can do.
また、請求項14に係る発明の工作機械の制御方法では、請求項8乃至13の何れかに記載の発明の効果に加え、工具の交換時には工具ポットを下降させ、工具の収納時には、工具ポットを上昇させるタイプの工具交換装置を備えた工作機械で、工具交換の効率高め、工具交換にかかる時間を短縮することができる。 In the machine tool control method according to the fourteenth aspect of the invention, in addition to the effect of the invention according to any one of the eighth to thirteenth aspects, the tool pot is lowered when the tool is changed, and the tool pot is lowered when the tool is stored. With a machine tool equipped with a tool changer that raises the tool, the efficiency of tool change can be increased and the time required for tool change can be shortened.
以下、本発明の第1の実施の形態であるマシニングセンタ1について、図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態であるマシニングセンタ1の正面図であり、図2は、マシニングセンタ1の右側面から見た部分断面図であり、図3は、図2に示すA−A線矢視方向断面図であり、図4は、マシニングセンタ1を下方から見た部分断面斜視図であり、図5は、図4に示すマガジンカバー60とアームカバー70との近傍を示す部分拡大図(マガジンカバー60、アームカバー70開放状態)であり、図6は、図4に示すマガジンカバー60とアームカバー70との近傍を示す部分拡大図(マガジンカバー60、アームカバー70閉塞状態)であり、図7は、マシニングセンタ1の電気的構成を示すブロック図である。
Hereinafter, a
なお、本実施形態であるマシニングセンタ1は、工具マガジンを保護するマガジンカバー60と、工具交換アームを保護するアームカバー70とが設けられて、工具交換装に切り屑が付着するのを防止できるものである。
The
はじめに、マシニングセンタ1について説明する。図1に示すマシニングセンタ1は、図示外のワーク(図示外)と工具24とを相対移動させて、ワークに所望の機械加工(例えば、「中ぐり」、「フライス削り」、「穴空け」、「切削」等)を施すことができる工作機械である。そして、マシニングセンタ1は、ワークを加工する機械本体と、当該機械本体の土台となるベッド2と、当該ベッド2の上部に設けられ、前記機械本体の周囲を囲繞して保護する略直方体状のボックス型のスプラッシュカバー3とを主体にして構成されている。
First, the
まず、ベッド2について説明する。図1,図2および図4に示すように、このベッド2は、鉄製の土台であり、その下部の四隅には、脚部2aが各々設けられ、これら4本の脚部2aが工場などの床面に設置されることにより、マシニングセンタ1が所定場所に設置される。さらに、図4に示すように、ベッド2の芯部は、軽量化および高強度化のため、いわゆる肉抜き成形(リブによる骨組構造)されている。
First, the
次に、スプラッシュカバー3について説明する。図1,図2に示すように、このスプラッシュカバー3は、略直方体状のボックス型に形成され、その内側には機械本体により、ワーク加工が行われる加工領域が設けられている。そして、図2,図4に示すように、スプラッシュカバー3の前面略中央には、正面視略長方形状の開口部6が設けられている。そして、作業者がこの開口部6を介することにより、スプラッシュカバー3の内側に配設されたテーブル26に対して、ワークの着脱が行われる。さらに、図1に示すように、スプラッシュカバー3の前面には、開口部6を開閉するスライド式の開閉扉4,5が設けられている。そして、この開閉扉4,5の略中央には、ガラス窓部4a,5aが各々設けられ、開閉扉4の右側端部近傍には取っ手部4bが設けられ、開閉扉5の左側端部近傍には取っ手部5bが設けられている。よって、これら取っ手部4b,5bを互いに離れる方向に開くことにより、開口部6が開口される。
Next, the
そして、図1,図4に示すように、スプラッシュカバー3の右側には、マシニングセンタ1の操作をおこなう正面視略長方形状の操作パネル10が設けられている。そして、この操作パネル10の内部には、図7に示す制御装置13が配設されている。図7に示すように、この制御装置13は、マイクロコンピュータからなるものであり、CPU13a,ROM13b,RAM13c,入力インタフェース15a,出力インタフェース15bを基本に構成されている。そして、図1,図4に示すように、操作パネル10の前面には、自動運転キーや、MDI運転キー、手動運転キー、コード入力キー、始動キー等の各種キーを備えた入力手段としてのキーボード16(図7参照)が設けられ、その上部には、設定画面又は実行動作を表示するためのCRT(ディスプレイ)45が設けられている。なお、図7に示すように、図1に示す操作パネル10のキーボード16は、制御装置13の入力インタフェース15aに接続され、CRT45は、制御装置13の出力インタフェース15bに接続されている。また、NCプログラムは、キーボード16の操作に基づいて、制御装置13に入力されている。
As shown in FIGS. 1 and 4, an
なお、図示しないが、図1,図3に示すスプラッシュカバー3の左右の各側壁部には、メンテナンス用の点検ハッチが着脱可能に各々設けられている。そして、上記構成からなるスプラッシュカバー3は、機械本体の周囲を囲繞して外部より保護するとともに、機械本体から排出される切り屑および切削液の飛沫等が外部へ飛散するのを遮断して、外部環境が汚染されるのを防止している。
Although not shown in the drawings, maintenance check hatches are detachably provided on the left and right side walls of the
次に、機械本体について説明する。機械本体は、スプラッシュカバー3の内側に収容されている。図2,図3および図4に示すように、機械本体は、ベッド2の後部上面に固定され、略垂直上方に延設されたコラム19と、当該コラム19の上部前面側にZ軸方向(上下方向)に移動可能に設けられた主軸ヘッド22と、当該主軸ヘッド22に装着された工具24を別の工具24に自動的に交換する工具交換装置(ATC)とを主体にして構成されている。
Next, the machine body will be described. The machine body is accommodated inside the
ここで、機械本体における個々の装置の位置関係について詳細に説明する。図2に示すように、コラム19の上面には、サーボモータからなり、制御装置13(図7参照)に接続されたZモータ20(図7参照)が装着されている。さらに、Zモータ20には、このZモータ20の回転角を検出するエンコーダ20a(図7参照)が設けられており、当該エンコーダ20aは、入力インタフェース15a(図7参照)に接続されている。そして、エンコーダ20aからの信号が、入力インタフェース15aを介して、制御装置13に入力されることにより、制御装置13によるZモータ20の速度制御が行われる。また、コラム19の前面には、上下方向に延設され、主軸ヘッド22を案内する一対のガイドレール(図示外)が上下方向に固定されている。そして、Zモータ20が、当該Zモータ20から下方に延設された送りねじ(図示外)を正逆方向へ選択的に回転駆動することにより、主軸ヘッド22が上下方向に移動するようになっている。
Here, the positional relationship between the individual devices in the machine body will be described in detail. As shown in FIG. 2, on the upper surface of the
また、主軸ヘッド22には、図2,図4に示すように、加工軸に相当する主軸23が回転可能に装着され、当該主軸23の先端部には、工具24(図2参照)が着脱可能に装着される。そして、この主軸23は、主軸モータ25(図7参照)により回転駆動されることにより、工具24が回転駆動され、テーブル26上に固定されたワークを加工するようになっている。さらに、主軸モータ25には、この主軸モータ25の回転角を検出するエンコーダ25a(図7参照)が設けられており、当該エンコーダ25aは、入力インタフェース15a(図7参照)に接続されている。そして、エンコーダ25aからの信号が、入力インタフェース15aを介して、制御装置13に入力されることにより、制御装置13による主軸モータ25の速度制御が行われる。
2 and 4, a
一方、図2,図4に示すように、主軸ヘッド22の下方には、テーブル26が配設されている。このテーブル26は、ワークが着脱自在に固定され、サーボモータからなるXモータ47およびYモータ48(図7参照)により、X軸方向(左右方向)、Y軸方向(奥行き方向)へ移動制御されるものである。そして、ベッド2の上側には、移動体27が設けられ、その移動体27の上側にテーブル26が配設されている。さらに、テーブル26は、その移動体27の上面に設けられたX軸ガイドレール(図示外)に案内され、Xモータ47によってX軸方向に案内される。一方、ベッド2の上部には一対のY軸ガイドレール(図示外)が設けられ、移動体27がYモータ48により、Y軸方向に案内されることにより、テーブル26が移動体27を介してY軸方向に案内される。さらに、Xモータ47には、Xモータ47の回転角を検出するエンコーダ47a(図7参照)が設けられており、Yモータ48には、Yモータ48の回転角を検出するエンコーダ48a(図7参照)が設けられており、これらエンコーダ47aおよびエンコーダ48aは、入力インタフェース15a(図7参照)に各々接続されている。そして、エンコーダ47aおよびエンコーダ48aからの各信号が、入力インタフェース15aを介して、制御装置13に各々入力されることにより、制御装置13によるXモータ47およびYモータ48の速度制御が行われる。また、Y軸ガイドレールには、テーブル26を中央に挟み込むようにして、レール上に切り屑が堆積するのを防止するためのテレスコピックカバー28,28が各々設けられている。さらに、X軸ガイドレールにも、移動体27を挟み込むようにして、テレスコピックカバー29aと、保護カバー29bとが各々設けられている。
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 4, a table 26 is disposed below the
次に、工具交換装置について説明する。この工具交換装置は、主軸23の工具24を他の工具24と自動交換するものである。そして、工具交換装置は、図2,図4に示すように、工具24を複数格納した工具マガジン30と、主軸23の工具24とを交換する工具交換アーム39とを主体にして構成されている。
Next, the tool changer will be described. This tool changer automatically changes the
まず、工具マガジン30について説明する。図2に示すように、工具マガジン30は、コラム19に固定され、側面視略楕円型に形成されている。そして、工具マガジン30の内側には、正面視略楕円形状の工具通路30aが形成され、その工具通路30a内には、複数の工具ポット31が収納されている。さらに、これら各工具ポット31の内側には、工具24が着脱可能に格納されている。そして、図2に示す工具通路30a内に収納された各工具ポット31に格納された工具24の位置が、「工具格納位置」に相当する。
First, the
また、図2に示すように、工具マガジン30の下部前方側には、下方へ開口する工具交換部30bが設けられている。そして、複数の工具ポット31は、マガジンモータ42(図7参照)の駆動により、この工具通路30a内を移動する。さらに、マガジンモータ42には、このマガジンモータ42の回転角を検出するエンコーダ42a(図7参照)が設けられており、当該エンコーダ42aは、入力インタフェース15a(図7参照)に接続されている。そして、エンコーダ42aからの信号が、入力インタフェース15aを介して、制御装置13に入力されることにより、制御装置13によるマガジンモータ42の速度制御が行われる。また、複数の工具ポット31には、該工具ポット31と一体的に移動するポット識別板33(図7参照)が設けられている。このポット識別板33には、工具ポット31ごとに異なるパターンの光透過部(図示外)が形成されており、各工具ポット31を個別に識別できるようになっている。
As shown in FIG. 2, a
さらに、工具マガジン30には、これら工具ポット31を個々に識別する識別センサ35が設けられている。そして、図7に示すように、この識別センサ35は、投光素子35aと、受光素子35bとから構成され、それらはポット識別板33を挟んで対向して配置されている。そして、制御装置13は、受光素子35bからの信号に基づいて、工具マガジン30の工具交換部30bに何れの工具ポット31が搬送されたかを検出する。そして、搬送されたことを検出すると、マガジンモータ42の駆動を停止させることにより、所定の工具24を工具交換部30bに位置決めする。
Further, the
さらに、図7に示すように、制御装置13のRAM13cには、各工具ポット31のポット番号と、これに配置されている工具24の工具番号と、工具名と、当該工具の工具径及び工具長と、後述するポット下降開始時間とを対応させて記憶した工具データテーブル(図12参照)を記憶しており、制御装置13は、所定の工具24が指定されると、所定の工具24の工具番号に対応するポット番号の工具ポット31を検索し、検索した工具ポット31を上述の工具交換部30bに至らせるようになっている。また、制御装置13は、工具ポット31の工具24が交換されたときには、後述する工具登録処理(図11に示すフローチャート参照)によりその工具24の工具番号について、RAM13cの上記工具データテーブルを書き替える(更新記憶する)ようにして工具の所在が判別できるようにしている。さらに制御装置13は、工具データテーブルに、主軸23に装着されている工具24の工具番号も記憶しており、工具交換ごとにその工具番号も更新記憶するようになっている。
Further, as shown in FIG. 7, the RAM 13 c of the
また、工具マガジン30には「工具ポット駆動手段」としてのエアシリンダ36(図7参照)が設けられている。そして、制御装置13は、エアシリンダ36を一方向へ動作するように駆動して工具ポットを下降させるようになっている。この機構により、所定の工具ポット31が下方へ略90°回動し、所定の工具24が工具交換部30bを通して下方へ突出する。そして、この工具24の位置が、「工具交換可能位置」に相当する。また、制御装置13はエアシリンダ36を一方向へ動作するように駆動することにより、所定の工具ポット31を上方へ回動復帰させるようになっている。なお、図7に示すポット下降センサ37aは、工具マガジン30の工具24が下降した(工具交換部30bから突出した)ことを検出するものであり、また、ポット上昇センサ37bは、工具ポット31が、ポット下降状態から上方へ回動されて上昇位置(元の工具格納位置)に復帰したことを検出するものである。
The
そして、図2,図3および図4に示すように、工具マガジン30には、その周囲を取り囲んで保護するための略直方体状のボックス型のマガジンカバー60が設けられ、スプラッシュカバー3の内壁面に固定されている。このマガジンカバー60は鉄板により構成され、加工領域から飛散する切り屑や切削液が、工具マガジン30内に付着して堆積しないようにするためものである。さらに、図4,図5に示すように、マガジンカバー60において、図2に示す工具マガジン30の工具交換部30bに対向する位置であって、工具交換アーム39側に向けて階段状に開口された開口部61が設けられている。そして、その開口部61には、スライドして開口部61を開閉する階段状のマガジンシャッター62が設けられている。そして、工具マガジン30のポット下降機構により、所定の工具ポット31が下方へ回動し、所定の工具24が工具交換部30bを通して下方へ突出する場合、マガジンシャッター62が開き、開口部61が開口される。これにより、工具交換部30bから突出する工具24は、開口部61から下方に突出するようになっている。なお、マガジンシャッター62は、スプラッシュカバー3の前面側からコラム19側に向かって移動することにより開放され、その逆方向に移動することにより閉塞される。尚、マガジンシャッター62が「開閉部材」に相当する。
As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the
さらに、図5に示すように、開口部61の周縁部のうち、コラム19側の下端部には、その下端部に沿って階段状に形成された樹脂製のスクレーパ69が下方にやや延出されて設けられている。そして、そのスクレーパ69の下方にやや延出された先端部が、マガジンカバー60の上面に当接している。これにより、例えば、マガジンシャッター62が閉塞している間に、工具ポット31に付着した切り屑が下方に落下して、マガジンシャッター62の上面に堆積した場合でも、マガジンシャッター62の開放時には、スクレーパ69の先端部が、マガジンシャッター62の上面を摺動するので、マガジンシャッター62の上面に堆積する切り屑を拭い去ることができる。
Furthermore, as shown in FIG. 5, a
また、このマガジンシャッター62の開閉機構は、マガジンシャッターシリンダ64(図7参照)を駆動源とするものである。そして、制御装置13は、マガジンシャッター62が正逆方向へ移動するように、マガジンシャッターシリンダ64を駆動して、マガジンシャッター62の開閉機構を作動させるようになっている。よって、この開閉機構により、マガジンシャッター62が開放または閉塞され、開口部61が開口または閉塞される。
Further, the opening / closing mechanism of the
さらに、開口部61の近傍には、マガジンシャッター62が完全に開放されたことを検出するマガジンシャッター開センサ66(図7参照)と、マガジンシャッター62が完全に閉塞されたことを検出するマガジンシャッター閉センサ67(図7参照)とが設けられている。そして、図7に示すように、これらの検出信号は、制御装置13に出力されるようになっている。なお、このマガジンシャッター62の開閉動作は、後述するアームシャッター72の開閉動作とともに行われ、工具交換装置の工具交換動作に連動して行われる。
Further, in the vicinity of the
次に、工具交換アーム39について説明する。図4に示すように、工具交換アーム39は、コラム19に固定された工具交換ユニット(図示外)に装着され、回転可能および上下動可能に装着された円筒状のアーム旋回軸38の下端部に固定されている。そして、工具交換アーム39は両端部には、工具24を把持する把持部40,40が設けられている。そして、アーム旋回軸38は、運動伝達装置(図示せず)を介して工具交換モータ44(図7参照)に連結されている。この運動伝達装置は、工具交換モータ44の回転力をアーム旋回軸38に伝達するカム機構,工具交換モータ44の回転力を、アーム旋回軸38の内部に設けられた中軸(図示外)に伝達するカム機構,工具交換モータ44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38に伝達するクランク機構を有するものである。さらに、工具交換モータ44あるいはこれによって駆動される駆動軸が1回転する間に、把持部40,40の把持動作、工具交換アーム39の上下動作および旋回動作を制御するようになっている。また、工具交換モータ44には、この工具交換モータ44の回転角を検出するエンコーダ44a(図7参照)が設けられており、当該エンコーダ44aは、入力インタフェース15a(図7参照)に接続されている。そして、エンコーダ44aからの信号が、入力インタフェース15aを介して、制御装置13に入力されることにより、制御装置13による工具交換モータ44の速度制御が行われる。
Next, the
そして、図2,図4に示すように、工具交換アーム39およびアーム旋回軸38の下半分には、その周囲を取り囲んで保護するための略直方体状のボックス型のアームカバー70が設けられ、当該アームカバー70は、工具交換ユニットに固定されている。このアームカバー70は鉄板により構成され、加工領域から飛散する切り屑や、切削液が工具交換アーム39に付着して堆積しないようにするためのものである。さらに、アームカバー70には、マガジンカバー60の開口部61とに対向する側面部と、主軸32とに対向する側面部と、その2つの両側面に挟まれた底面部とが開口された略コの字型の開口部71が設けられている。そして、その開口部71には、スライドして開口部71を開閉する略コの字型のアームシャッター72が設けられている。そして、工具交換アーム39の旋回動作により、把持部40,40が旋回する場合、アームシャッター72が開き、開口部71が開口される。これにより、把持部40,40は、開口部71の内側で旋回するため、アームカバー70に衝突しないようになっている。なお、アームシャッター72は、スプラッシュカバー3の前面側からコラム19側に向かって移動することにより開放され、その逆方向に移動することにより閉塞される。
As shown in FIGS. 2 and 4, the lower half of the
さらに、図5に示すように、開口部71を囲む縁部のうち、コラム19側の下端部には、樹脂製のスクレーパ79が下方にやや延出して設けられている。そして、そのスクレーパ79の下方にやや延出された先端部が、アームシャッター72の上面に当接している。これにより、例えば、アームシャッター72の閉塞時に、工具交換アーム39に付着した切り屑が落下して、アームシャッター72の上面に堆積した場合でも、アームシャッター72の開放時に、スクレーパ79の先端部が、アームシャッター72の上面を摺動して、堆積する切り屑を拭うことができる。
Furthermore, as shown in FIG. 5, a
また、このアームシャッター72の開閉機構は、アームシャッターシリンダ74(図7参照)を駆動源とするものである。そして、制御装置13は、アームシャッター72が正逆方向へ移動するように、アームシャッターシリンダ74を駆動して、アームシャッター72の開閉機構を作動させるようになっている。よって、この開閉機構により、アームシャッター72が開放または閉塞され、開口部71が開口または閉塞される。
The opening / closing mechanism of the
そして、開口部71の近傍には、アームシャッター72が完全に開放されたことを検出するアームシャッター開センサ76(図7参照)と、アームシャッター72が完全に閉塞されたことを検出するアームシャッター閉センサ77(図7参照)とが設けられている。そして、図7に示すように、これらの入力信号は、制御装置13に出力されるようになっている。なお、上述したように、このアームシャッター72の開閉動作は、マガジンシャッター62の開閉動作とともに行われ、工具交換装置の工具交換動作に連動して行われる。そして、その工具交換動作に連動して行われるマガジンシャッター62の開閉動作と工具ポット31の移動が本発明の特徴となっている。その詳細については後述する。
In the vicinity of the
次に、上記構成からなる工具交換アーム39のアーム旋回による工具交換動作の基本動作について説明する。例えば、図5に示すように、工具交換アーム39が原点に上昇されている状態において、まず、工具交換アーム39が旋回し、工具マガジン側の工具と、主軸に装着された工具とを把持部40,40で把持される。次いで、工具交換アーム39が下降して、工具抜脱動作が行われる。その後、工具交換アーム39が旋回して主軸側の工具とマガジン側の工具とが入れ替わる。このとき、工具交換アーム39は180度回転することになる。その後、工具交換アーム39が上昇し、工具交換アーム39に把持された工具は、工具マガジン30側の工具ポット31あるいは主軸23に装着される。そして、工具交換アームが所定角度旋回して、把持部40,40から工具が開放されて、工具交換アーム39のアーム旋回動作の1サイクルが終了する。
Next, the basic operation of the tool changing operation by turning the
なお、図7に示すアームセンサ46は、工具交換アーム39が原点に上昇した場合にオンされる近接センサ(例えばホール素子)からなるものであり、制御装置13は、アームセンサ46のオンに基づいて工具交換アーム39が原点に位置(復帰)していることを検出するようになっている。
The
次に、図5、図8乃至図10を参照して、本発明の特徴である工具交換処理の動作原理を説明する。図8は 工具24を保持した工具ポット31が上昇した状態を示す略図であり、図9は 工具24を把持した工具ポット31が下降した状態を示す略図であり、図10は、工具ポット31に把持された工具24の工具径とマガジンシャッター62の開放の状態を示す略図である。
Next, the operation principle of the tool change process which is a feature of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 is a schematic view showing a state in which the
図5に示すように、工具マガジン30は、マガジンカバー60によりその周囲を取り囲んで保護されており、そのマガジンカバー60の開口部61には、スライドして開口部61を開閉するマガジンシャッター62が設けられている。ここで、マガジンシャッター62は、上昇した工具ポット31に把持された工具24の工具長方向と直交する方向(図8における紙面方向)に移動して、図5に示す開口部61が開閉されるようになっている。図8に示すように、マガジンシャッター62が閉じた状態では、工具ポット31は上昇しており、工具ポット31に保持された工具24とマガジンシャッター62とが干渉することがないが、マガジンシャッター62が閉じた状態で、工具ポット31に保持された工具24を降下させると、マガジンシャッター62に接触することになる。
As shown in FIG. 5, the
工具交換時には、図9に示すように、マガジンシャッター62が開放され、工具ポット31が降下し、また、アームシャッター72も図9における紙面方向に移動して開放され、工具交換アームが主軸に把持された工具24と降下した工具ポット31に把持された工具24とを交換することになる。
At the time of tool change, as shown in FIG. 9, the
ここで、図10に示すように、工具ポット31に把持された工具24が降下可能となるのは、マガジンシャッター62が、工具ポット31に把持された工具24の工具径以上に開いているときであるので、工具径により、マガジンシャッター62が開き始めてから、工具24を把持した工具ポット31の降下を開始する時間であるポット下降開始時間は、変化する。即ち、工具ポット31に把持された工具24の工具径が大きい時には、ポット下降開始時間は遅くなり、また、工具ポット31に把持された工具24の工具径が小さい時には、ポット下降開始時間は早くなる。尚、この「ポット下降開始時間」が請求項に言う「移動開始時間」に相当する。本実施の形態では、工具ポット31が下降及び上昇するタイプであるので、「ポット下降開始時間」としているが、工具ポット31が下降タイプのもの以外の平行移動するタイプのものにも本発明は適用できるので、請求項では「移動開始時間」とした。
Here, as shown in FIG. 10, the
次に、図10を参照して、工具径によるポット下降開始時間の決定方法を説明する。ここで、図10に示すように、マガジンシャッター62の開く速度をV[mm/sec]とし、マガジンシャッター62の閉端(閉じた状態)から工具24の中心までの距離をX[mm]とし、工具24の工具径をd[mm]とし、マガジンシャッター62の開放に余裕を持たせるための時間である余裕時間をt[sec]とし、ポット下降開始時間をT[sec]すると、
T=(X+d/2)/V+t
となる。
Next, with reference to FIG. 10, a method for determining the pot descent start time based on the tool diameter will be described. Here, as shown in FIG. 10, the opening speed of the
T = (X + d / 2) / V + t
It becomes.
例えば、V=600[mm/sec]とし、X=300[mm]とし、d=50[mm]とし、t=0[sec]すると、
T=(300+50/2)/600+0=0.542[sec]となる。
即ち、マガジンシャッター62が閉端から開き始めて、0.542[sec]後に工具ポット31の下降を開始すればよいことになる。
For example, when V = 600 [mm / sec], X = 300 [mm], d = 50 [mm], and t = 0 [sec],
T = (300 + 50/2) /600+0=0.542 [sec].
That is, it is only necessary to start the descent of the
次に、図11に示す工具登録処理のフローチャートと図12に示す工具データテーブルとを参照して、本実施の形態の工具登録処理について説明する。まず、本実施の形態では、工具マガジン30に収納された、工具24を登録する場合には、操作パネル10に設けたキーボード16から所定の番号の工具ポット31に新たに把持した工具24の「工具番号、工具名、工具径、工具長等」を入力する(S1)。すると、制御装置13のRAM13c記憶されている工具データテーブルにこれらのデータが記憶される。 工具データテーブルの一例としては、図12に示すように、ポット番号に対応して、入力された工具番号、工具名、工具径、工具長と、後述するS2の処理で求められたポット下降開始時間が記憶される。尚、このRAM13cの工具データテーブルのポット下降開始時間の記憶エリアが、「移動開始時間記憶手段」に相当する。
Next, the tool registration process of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of the tool registration process shown in FIG. 11 and the tool data table shown in FIG. First, in the present embodiment, when the
S1で入力された工具径により、制御装置13のCPU13aが、上記の「T=(X+d/2)/V+t」という演算を行うことにより、ポット下降開始時間を求めることができる(S2)。尚、マガジンシャッター62の開く速度V[mm/sec]と、マガジンシャッター62の閉端から工具24の中心までの距離X[mm]とは、各マシニングセンタ1に固有の値であるので、予め定数として設定されており、また、余裕時間をt[sec]も予め設定されている。従って、工具24の工具径d[mm]が入力されれば、ポット下降開始時間T[sec]を求めることができる。尚、S2の処理を実行するCPU13aが「移動開始時間決定手段」に相当する。
Based on the tool diameter input in S1, the CPU 13a of the
次いで、S2で決定されたポット下降開始時間Tを図12に示す工具データテーブルのポット下降開始時間に記憶して(S3)、工具登録処理を終了する。尚、登録する工具が複数の場合には、上記のS1〜S3の処理を繰り返す。工具登録処理が終了すると、各工具ポット31毎に、ポット下降開始時間が定まっていることになる。
Next, the pot lowering start time T determined in S2 is stored in the pot lowering start time of the tool data table shown in FIG. 12 (S3), and the tool registration process is terminated. In addition, when there are a plurality of tools to be registered, the processes of S1 to S3 are repeated. When the tool registration process is completed, the pot descent start time is determined for each
なお、操作パネル10のキーボード16により、工具交換処理が指令されると、制御装置13は、工具交換シャッター開閉処理の前に、次に交換される工具24(工具マガジン30側の工具)が収納された工具ポット31についての割出処理を実行する。この割出処理では、次に交換する工具24が収納された工具ポット31のポット番号を工具データテーブルから検索し、検索したポット番号の工具ポット31を工具交換部30bまで移動させる。この移動制御は、マガジンモータ42を駆動させることにより、各工具ポット31を移動させる。そして、該当するポット番号の工具ポット31が工具交換部30bに至ったことが識別センサ35により検出されたときにマガジンモータ42の駆動を停止させ、割出処理が終了する。そして、以下の工具交換処理が実行される。尚、本実施の形態では、工具交換動作と、マガジンシャッター62およびアームシャッター72の開閉動作とが連動して行われる。
When the tool change process is instructed by the
次に、第1の実施の形態のマシニングセンタ1の工具交換処理について図13に示す工具交換処理フローチャートを参照して説明する。以下の処理は、制御装置13により実行される。まず、主軸32が工具交換位置に移動し、主軸32が所定の位置へ回転する主軸オリエントを行い、マガジンシャッターシリンダ64の駆動によりマガジンシャッター62の開放を開始する(S20)。次に、制御装置13のRAM13cに記憶した工具データテーブルから次に工具交換アーム39で把持する工具のポット下降開始時間を読み込む(S21)。次いで、タイマTを「T1=0」としてリセットし、タイマT1をスタートする(S22)。次に、タイマT1がS21で読み込んだポット下降開始時間を経過したか否かを判断する(S23)。タイマT1がポット下降開始時間を経過した場合には(S23:YES)、エアシリンダ36の駆動により工具ポット31の下降を開始する(S24)。尚、S23及びS24の処理を行うCPU13aが、「工具ポット移動制御手段」に相当する。
Next, the tool change process of the
次に、主軸32のオリエント完了、工具交換位置への移動完了、ポット下降センサ37aにより工具ポット31の下端への下降完了、マガジンシャッター開センサ66によりマガジンシャッター62の開端への移動完了を確認する(S25)。全てが確認された後に、工具交換モータ44の駆動により工具交換アーム39を旋回して工具交換を行う(S26)。次いで、主軸モータ25により主軸32を回転し、主軸32を加工開始位置に移動し、工具ポット31の上昇を開始する(S27)。次いで、工具ポット31の上昇の完了をポット上昇センサ37bにより確認後に、マガジンシャッターシリンダ64の駆動によりマガジンシャッター62の閉鎖を開始する(S28)。最後に主軸32を回転し、主軸32の加工開始位置へ移動完了、ポット上昇センサ37bにより工具ポット31の上端への上昇完了、マガジンシャッター閉センサ67によりマガジンシャッター62の閉端への移動完了を確認する(S29)。
Next, the orientation of the
以上説明したように本発明の第1の実施の形態のマシニングセンタ1では、工具径に応じて、ポット下降開始時間を決定することができ、工具径の小さい工具では、ポット下降開始時間を早くでき、工具交換時間を短くすることができる。
As described above, in the
次に、本発明の第2の実施の形態について、図14及び図15を参照して説明する。図14は、第2の実施の形態の工具登録処理のフローチャートであり、図15は、工具ポット31が上昇した状態での工具ポット31に把持された工具24と、その工具長方向に開閉されるマガジンシャッター62の様子を示す図である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is a flowchart of the tool registration process according to the second embodiment. FIG. 15 shows the
この第2の実施の形態の機械的構成は、マガジンシャッター62が、上昇した工具ポット31に把持された工具24の工具長方向に開閉される点が異なるのみで、他の構造は、第1の実施の形態のマシニングセンタ1と同様である。また、工具登録処理において、工具長によりポット下降開始時間が決定される点が異なるのみで、他の制御は、第1の実施の形態と同じである。
The mechanical configuration of the second embodiment is different only in that the
以下に、この第2の実施の形態における工具長によるポット下降開始時間の決定方法を説明する。ここで、図15に示すように、マガジンシャッター62の開く速度をV[mm/sec]とし、マガジンシャッター62の閉端から工具24の工具ポット31への取付位置までの距離をX[mm]とし、工具24の工具長をL[mm]とし、マガジンシャッター62の開放に余裕を持たせるための時間である余裕時間をt[sec]とし、ポット下降開始時間をT[sec]すると、
T=(X+L)/V+t
となる。
Below, the determination method of the pot fall start time by the tool length in this 2nd Embodiment is demonstrated. Here, as shown in FIG. 15, the opening speed of the
T = (X + L) / V + t
It becomes.
例えば、V=600[mm/sec]とし、X=300[mm]とし、L=150[mm]とし、t=0[sec]すると、
T=(300+150)/600+0=0.750[sec]となる。
即ち、マガジンシャッター62が閉端から開き始めて、0.750[sec]後に工具ポット31の下降を開始すればよいことになる。
For example, when V = 600 [mm / sec], X = 300 [mm], L = 150 [mm], and t = 0 [sec],
T = (300 + 150) /600+0=0.750 [sec].
That is, it is only necessary to start the lowering of the
次に、図14に示すフローチャートを参照して、第2の実施の形態の工具登録処理について説明する。この第2の実施の形態では、第1の実施の形態と同様に工具マガジン30に収納された、工具を登録する場合には、操作パネル10に設けたキーボード16から所定の番号の工具ポット31に新たに把持した工具24の「工具番号、工具名、工具径、工具長等」を入力する(S11)。すると、RAM13c記憶されている工具データテーブルにこれらのデータが記憶される。 工具データテーブルの一例としては、図12に示すように、ポット番号に対応して、入力された工具番号、工具名、工具径、工具長と、後述するS12の処理で求められたポット下降開始時間が記憶される。
Next, a tool registration process according to the second embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the second embodiment, as in the first embodiment, when a tool stored in the
S11で入力された工具長により、制御装置13のCPU13aが、上記の「T=(X+L)/V+t」という演算を行うことにより、ポット下降開始時間を求めることができる(S12)。尚、マガジンシャッター62の開く速度V[mm/sec]と、マガジンシャッター62の閉端から工具24の工具ポット31への取付位置までの距離X[mm]とは、各マシニングセンタ1に固有の値であるので、予め定数として設定されており、また、余裕時間をt[sec]も予め設定されている。従って、工具24の工具長L[mm]が入力されれば、ポット下降開始時間T[sec]を求めることができる。尚、S12の処理を実行するCPU13aが「移動開始時間決定手段」に相当する。
Based on the tool length input in S11, the CPU 13a of the
次いで、S12で決定されたポット下降開始時間Tを図12に示す工具データテーブルのポット下降開始時間に記憶して(S13)、工具登録処理を終了する。尚、登録された工具が複数の場合には、上記のS11〜S13の処理を繰り返す。工具登録処理が終了すると、各工具ポット31毎に、ポット下降開始時間が定まっていることになる。
Next, the pot lowering start time T determined in S12 is stored in the pot lowering start time of the tool data table shown in FIG. 12 (S13), and the tool registration process is terminated. In addition, when there are a plurality of registered tools, the processes of S11 to S13 are repeated. When the tool registration process is completed, the pot descent start time is determined for each
なお、第2の実施の形態の工具交換処理は、上記の図13に示す第1の実施の形態の工具交換処理と同様である。従って、マガジンシャッター62の開閉方向が上昇した工具ポット31に把持された工具24の工具長方向に開閉される構成のマシニングセンタでも、工具長に応じて、ポット下降開始時間を決定することができ、工具長の短い工具では、ポット下降開始時間を早くでき、工具交換時間を短くすることができる。
Note that the tool change process of the second embodiment is the same as the tool change process of the first embodiment shown in FIG. Therefore, even in a machining center configured to be opened and closed in the tool length direction of the
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されることなく、各種の変形が可能である。例えば、第1及び第2の実施の形態のマシニングセンタ1では、工具マガジン30を囲繞して保護するマガジンカバー60と、工具交換アーム39およびアーム旋回軸38を囲繞して保護するアームカバー70とが別々に設けられているが、マガジンカバー60とアームカバー70とを一体化した1つの保護カバーにし、図16及び図17に示すようにマガジンシャッター62とアームシャッター72とを一つのシャッターとしてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made. For example, in the
また、第1及び第2の実施の形態のマシニングセンタ1では、工具ポット31を回動する構成としているが、最初から工具ポット31が下を向いた工具マガジンを用いて、工具交換可能位置まで、工具ポット31が下を向いて水平方向に移動するものにも本発明を適用できる。
In the machining centers 1 of the first and second embodiments, the
また、工具交換部30bの近傍に工具径または、工具長を計測するセンサを設け、該センサにより、工具径または工具長を工具データテーブルに記憶させるようにしてもよい。
Further, a sensor for measuring the tool diameter or the tool length may be provided in the vicinity of the
更に、前記センサにより計測されたデータを工具データテーブルに記憶させることなく、そのまま、工具ポットの移動開始時間を求めるために使用してもよい。 Furthermore, the data measured by the sensor may be used for obtaining the movement start time of the tool pot without storing it in the tool data table.
本発明の工作機械は、縦型マシニングセンタのみならず、横型マシニングセンタにも適用できる。 The machine tool of the present invention can be applied not only to a vertical machining center but also to a horizontal machining center.
1 マシニングセンタ
2 ベッド
10 操作パネル
13 制御装置
16 キーボード
19 コラム
22 主軸ヘッド
23 主軸
24 工具
30 工具マガジン
37a ポット下降センサ
37b ポット上昇センサ
38 アーム旋回軸
39 工具交換アーム
40 把持部
60 マガジンカバー
61 開口部
62 マガジンシャッター
70 アームカバー
71 開口部
72 アームシャッター
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記自動工具交換装置は、
工具ポットに把持された複数の工具を格納するとともに、工具格納位置から所定の工具を工具交換準備位置に移動する工具マガジンと、
前記工具マガジンを囲繞して切粉等の進入を防止するカバーと、
前記工具ポットを前記工具交換準備位置と前記工具交換アームの把持部によって把持可能な工具交換可能位置との間で移動させる工具ポット駆動手段と
を備え、
前記工具交換アームは、前記工具マガジンの前記工具交換準備位置と前記主軸の先端部との間に配設され、前記一対の把持部が前記主軸に装着された一の工具と前記工具交換可能位置に位置する他の工具との間を旋回可能であり、
当該カバーには、前記工具ポット駆動手段によって前記工具ポットが工具交換可能位置へ移動する際に、工具ポットが通過可能な開口部と、
前記開口部を開閉する開閉部材とを設け、
当該工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を、当該工具ポットに把持された工具の径の大きさと、前記開閉部材を閉じた状態の開閉部材の端部の位置から前記工具の長さ方向と垂直な断面における中心に対応する前記開閉部材の位置までの距離と、前記開閉部材の開閉速度とに基づいて制御する工具ポット移動制御手段
を備えたことを特徴とする工作機械。 A bed serving as a base of a machine tool, a column fixed on the bed, a spindle head provided on the column, a spindle provided on the spindle head and having a tool detachably mounted on a tip portion thereof; In a machine tool comprising an automatic tool changer for exchanging a tool attached to the tip of the spindle with another tool, and a tool changer arm in which a pair of gripping parts for gripping the tool are formed at both ends . ,
The automatic tool changer is
A tool magazine that stores a plurality of tools held in a tool pot and moves a predetermined tool from a tool storage position to a tool replacement preparation position ;
And a cover to prevent the entry of the switching powder or the like so as to surround the previous Symbol tool magazine,
Tool pot driving means for moving the tool pot between the tool change preparation position and a tool changeable position that can be held by a holding portion of the tool change arm;
The tool change arm is disposed between the tool change preparation position of the tool magazine and a tip end portion of the main shaft, and the one tool having the pair of gripping portions mounted on the main shaft and the tool changeable position. Can swivel with other tools located at
The cover has an opening through which the tool pot can pass when the tool pot is moved to the tool replaceable position by the tool pot driving means.
An opening and closing member for opening and closing the opening,
The length of the tool the movement start of the tool pot according to the tool pot driving means, and the diameter of the tool held by the person the tool pot, the position of the end portion of the closing member closed the opening and closing member characterized by comprising a distance to the position of the closing member corresponding to the center in the direction perpendicular to the cross section, the tool pot movement control hand stage <br/> controlled based on the opening and closing speed of the opening and closing member Machine Tools.
前記工具ポット移動制御手段は、前記移動開始時間決定手段により決定された移動開始時間に基づいて、前記工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を制御することを特徴とする請求項1に記載の工作機械。 And the diameter of the tool is gripped before Symbol tool pot, from the position of the end of the opening and closing member closed the opening and closing member of said closing member corresponding to the center in the length direction perpendicular to the cross section of the tool Based on the distance to the position and the opening / closing speed of the opening / closing member, a movement start time determining means for determining a movement start time that is a time from when the opening / closing member starts to open until the tool pot starts moving,
The tool pot movement control means controls the start of movement of the tool pot by the tool pot driving means based on the movement start time determined by the movement start time determination means. Machine tools.
前記移動開始時間決定手段は、前記入力手段から入力された工具の径の大きさのデータを用いて、前記移動開始時間を決定し、
さらに、当該決定された移動開始時間を各工具ポットに対応させて記憶する移動開始時間記憶手段を備え、
前記工具ポット移動制御手段は、当該移動開始時間記憶手段に記憶された移動開始時間に基づいて、前記工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を制御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。 Wherein each tool held by the each tool pot, an input means for inputting a size of the diameter of the engineering tool,
The movement start time determining means determines the movement start time using data on the diameter of the tool input from the input means,
Furthermore, it comprises a movement start time storage means for storing the determined movement start time in association with each tool pot,
3. The tool pot movement control means controls the start of movement of the tool pot by the tool pot driving means based on the movement start time stored in the movement start time storage means. The machine tool described in 1.
前記自動工具交換装置は、
工具ポットに把持された複数の工具を格納するとともに、工具格納位置から所定の工具を工具交換準備位置に移動する工具マガジンと、
前記工具マガジンを囲繞して切粉等の進入を防止するカバーと、
前記工具ポットを前記工具交換準備位置と前記工具交換アームの把持部によって把持可能な工具交換可能位置との間で移動させる工具ポット駆動手段と
を備え、
前記工具交換アームは、前記工具マガジンの前記工具交換準備位置と前記主軸の先端部との間に配設され、前記一対の把持部が前記主軸に装着された一の工具と前記工具交換可能位置に位置する他の工具との間を旋回可能であり、
当該カバーには、前記工具ポット駆動手段によって前記工具ポットが工具交換可能位置へ移動する際に、工具ポットが通過可能な開口部と、
前記開口部を開閉する開閉部材とを設け、
当該工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を、当該工具ポットに把持された工具の長さと、前記開閉部材を閉じた状態の開閉部材の端部の位置から前記工具ポットの工具装着側端部に対応する前記開閉部材の位置までの距離と、前記開閉部材の開閉速度とに基づいて制御する工具ポット移動制御手段
を備えたことを特徴とする工作機械。 A bed serving as a base of a machine tool, a column fixed on the bed, a spindle head provided on the column, a spindle provided on the spindle head and having a tool detachably mounted on a tip portion thereof; In a machine tool comprising an automatic tool changer for exchanging a tool attached to the tip of the spindle with another tool, and a tool changer arm in which a pair of gripping parts for gripping the tool are formed at both ends . ,
The automatic tool changer is
A tool magazine that stores a plurality of tools held in a tool pot and moves a predetermined tool from a tool storage position to a tool replacement preparation position ;
And a cover to prevent the entry of the switching powder or the like so as to surround the previous Symbol tool magazine,
Tool pot driving means for moving the tool pot between the tool change preparation position and a tool changeable position that can be held by a holding portion of the tool change arm;
The tool change arm is disposed between the tool change preparation position of the tool magazine and a tip end portion of the main shaft, and the one tool having the pair of gripping portions mounted on the main shaft and the tool changeable position. Can swivel with other tools located at
The cover has an opening through which the tool pot can pass when the tool pot is moved to the tool replaceable position by the tool pot driving means.
An opening and closing member for opening and closing the opening,
Moving the start of the tool pot according to the tool pot driving means, the length of the tool held by the person the tool pot, from said position of the end portion of the closing member in a state where the opening and closing member closed before climate tool pot tool machine tool comprising: the distance to the position of the closing member corresponding, the tool pot movement control hand stage <br/> controlled based on the opening and closing speed of the opening and closing member to the mounting end.
前記工具ポット移動制御手段は、前記移動開始時間決定手段により決定された移動開始時間に基づいて、前記工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を制御することを特徴とする請求項4に記載の工作機械。 The length of the tool is gripped before Symbol tool pot, to the position of the closing member corresponding to the tool mounting side end portion of the front climate tool pot from the position of the end of the opening and closing member closed the opening and closing member Based on the distance and the opening and closing speed of the opening and closing member, comprising a movement start time determining means for determining a movement start time that is a time from when the opening and closing member starts to open until the tool pot starts to move,
The tool pot movement control means controls the start of movement of the tool pot by the tool pot driving means based on the movement start time determined by the movement start time determination means. Machine tools.
前記移動開始時間決定手段は、前記入力手段から入力された工具の長さのデータを用いて、前記移動開始時間を決定し、
さらに、当該決定された移動開始時間を各工具ポットに対応させて記憶する移動開始時間記憶手段を備え、
前記工具ポット移動制御手段は、当該移動開始時間記憶手段に記憶された移動開始時間に基づいて、前記工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を制御することを特徴とする請求項4又は5に記載の工作機械。 Wherein each tool held by the each tool pot, an input means for inputting a length of Engineering tools,
The movement start time determining means determines the movement start time by using the tool length data input from the input means,
Furthermore, it comprises a movement start time storage means for storing the determined movement start time in association with each tool pot,
6. The tool pot movement control means controls the movement start of the tool pot by the tool pot driving means based on the movement start time stored in the movement start time storage means. The machine tool described in 1.
当該工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を、当該工具ポットに把持された工具の径の大きさと、前記開閉部材を閉じた状態の開閉部材の端部の位置から前記工具の長さ方向と垂直な断面における中心に対応する前記開閉部材の位置までの距離と、前記開閉部材の開閉速度とに基づいて制御することを特徴とする工作機械の制御方法。 A bed serving as a base of a machine tool, a column fixed on the bed, a spindle head provided on the column, a spindle provided on the spindle head and having a tool detachably mounted on a tip portion thereof; An automatic tool changer for exchanging the tool mounted on the tip of the main spindle with another tool, and a tool changer arm having a pair of gripping portions for gripping the tool at both ends. exchange device stores a plurality of tools held by the tool pot, the tool magazine for moving a predetermined tool from the tool storage position in the tool change preparation position, entry of cutting chips or the like by surrounding the pre-SL tool magazine And a tool pot driving means for moving the tool pot between the tool change preparation position and a tool changeable position that can be held by a holding portion of the tool change arm, The bar in the tool pot by the tool pot driving means is moved to the tool replacement position, comprising an opening tool pot can pass through, and a closing member for opening and closing the opening, the tool exchange arm Is disposed between the tool change preparation position of the tool magazine and the tip of the main shaft, and the pair of gripping portions are located at one tool mounted on the main shaft and the tool changeable position. A machine tool control method capable of turning between tools ,
The length of the tool the movement start of the tool pot according to the tool pot driving means, and the diameter of the tool held by the person the tool pot, the position of the end portion of the closing member closed the opening and closing member A control method for a machine tool, wherein control is performed based on a distance to a position of the opening / closing member corresponding to a center in a cross section perpendicular to a direction and an opening / closing speed of the opening / closing member.
当該決定された移動開始時間に基づいて、前記工具ポットの移動開始を制御することを特徴とする請求項8に記載の工作機械の制御方法。 And the diameter of the tool is gripped before Symbol tool pot, from the position of the end of the opening and closing member closed the opening and closing member of said closing member corresponding to the center in the length direction perpendicular to the cross section of the tool Based on the distance to the position and the opening / closing speed of the opening / closing member, a movement start time that is a time from when the opening / closing member starts to open until the tool pot starts to move is determined,
9. The machine tool control method according to claim 8, wherein the movement start of the tool pot is controlled based on the determined movement start time.
当該入力された工具の径の大きさのデータを用いて、前記移動開始時間を決定し、
さらに、当該決定された移動開始時間を各工具ポットに対応させて記憶手段に記憶し、
当該記憶手段に記憶された移動開始時間に基づいて、前記工具ポットの移動開始を制御することを特徴とする請求項8又は9に記載の工作機械の制御方法。 Wherein each tool held by the each tool pot, enter the size of the diameter of the engineering tool,
Using the input tool diameter data, determine the movement start time,
Further, the determined movement start time is stored in the storage means in association with each tool pot,
10. The machine tool control method according to claim 8, wherein the start of movement of the tool pot is controlled based on the movement start time stored in the storage means.
当該工具ポット駆動手段による前記工具ポットの移動開始を、当該工具ポットに把持された工具の長さと、前記開閉部材を閉じた状態の開閉部材の端部の位置から前記工具ポットの工具装着側端部に対応する前記開閉部材の位置までの距離と、前記開閉部材の開閉速度とに基づいて制御することを特徴とする工作機械の制御方法。 A bed serving as a base of a machine tool, a column fixed on the bed, a spindle head provided on the column, a spindle provided on the spindle head and having a tool detachably mounted on a tip portion thereof; An automatic tool changer for exchanging the tool mounted on the tip of the main spindle with another tool, and a tool changer arm having a pair of gripping portions for gripping the tool at both ends. exchange device stores a plurality of tools held by the tool pot, the tool magazine for moving a predetermined tool from the tool storage position in the tool change preparation position, entry of cutting chips or the like by surrounding the pre-SL tool magazine And a tool pot driving means for moving the tool pot between the tool change preparation position and a tool changeable position that can be held by a holding portion of the tool change arm, The bar in the tool pot by the tool pot driving means is moved to the tool replacement position, comprising an opening tool pot can pass through, and a closing member for opening and closing the opening, the tool exchange arm Is disposed between the tool change preparation position of the tool magazine and the tip of the main shaft, and the pair of gripping portions are located at one tool mounted on the main shaft and the tool changeable position. A machine tool control method capable of turning between tools ,
Moving the start of the tool pot according to the tool pot driving means, the length of the tool held by the person the tool pot, from said position of the end portion of the closing member in a state where the opening and closing member closed before climate tool pot tool A control method for a machine tool, wherein control is performed based on a distance to a position of the opening / closing member corresponding to a mounting side end and an opening / closing speed of the opening / closing member.
当該決定された移動開始時間に基づいて、前記工具ポットの移動開始を制御することを特徴とする請求項11に記載の工作機械の制御方法。 The length of the tool is gripped before Symbol tool pot, to the position of the closing member corresponding to the tool mounting side end portion of the front climate tool pot from the position of the end of the opening and closing member closed the opening and closing member Based on the distance and the opening and closing speed of the opening and closing member, determine a movement start time that is a time from when the opening and closing member starts to open until the tool pot starts to move,
The method for controlling a machine tool according to claim 11, wherein the start of movement of the tool pot is controlled based on the determined movement start time.
当該入力された工具の長さのデータを用いて、前記移動開始時間を決定し、
さらに、当該決定された移動開始時間を各工具ポットに対応させて記憶手段に記憶し、
当該記憶手段に記憶された移動開始時間に基づいて、前記工具ポットの移動開始を制御することを特徴とする請求項11又は12に記載の工作機械の制御方法。 Wherein each tool held by the each tool pot, enter the length of the factory tools,
Using the input tool length data, determine the movement start time,
Further, the determined movement start time is stored in the storage means in association with each tool pot,
The method for controlling a machine tool according to claim 11 or 12, wherein the start of movement of the tool pot is controlled based on the movement start time stored in the storage means.
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JPH06238542A (en) * | 1993-02-16 | 1994-08-30 | Mori Seiki Co Ltd | Machine equipped with safety device |
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