JP4969263B2 - 工具交換方法 - Google Patents

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Description

この発明は、加工室および工具格納室がシャッタで仕切られうるようになされている工作機械において、工具交換方法、とくに、工具交換時にシャッタを開閉する工具交換方法に関する。
従来、この種の工具交換方法としては、主軸を現在位置から工具交換位置に向かって移動を開始させると同時に、シャッタの開放動作を開始させるようにしているものが知られている。
主軸を現在位置から工具交換位置まで移動させるために必要な移動時間が、シャッタを開放させるために必要な開放時間よりも大である場合、主軸が工具交換位置に到着される前に、シャッタが開放されてしまうことになる。
シャッタが開放されると、加工室に充満しているミスト状または液状切削液が工具格納室に浸入する。工具格納室に切削液が浸入すると、工具交換装置やマガジン装置等に悪影響を及ぼす。シャッタ開放時間は最小限に留めたい。
この発明の目的は、シャッタ開放時間を最小限に留め、工具交換装置やマガジン装置等に悪影響を及ぼすことを防止することにある。
この発明による工具交換方法は、加工室および工具格納室を仕切りうるシャッタを備えており、加工室内に工具交換位置が定められている工作機械において、主軸の現在位置を検出し、検出した現在位置から工具交換位置まで主軸を移動させるために必要な移動時間を求め、求めた移動時間と、シャッタを開放させるために必要な開放時間とを比較し、移動時間が開放時間よりも大であるときに、移動時間および開放時間の時間差を求め、主軸の移動を開始させた後に、この時点から、時間差だけ遅延させて、シャッタの開放動作を開始させることを特徴とするものである。
この発明による工具交換方法では、主軸が工具交換位置に到着する同時に、シャッタが開放される。したがって、主軸が工具交換位置に到着するまでにシャッタが開放されることがないため、シャッタ開放時間を最小限に留めることができる。
この発明によれば、シャッタ開放時間を最小限に留め、工具交換装置やマガジン装置等に悪影響を及ぼすことを防止することができる工具交換方法が提供される。
この発明の実施の形態を図面を参照しながらつぎに説明する。
図１および図２を参照すると、ベッド11の上方にはカバー12が被覆されている。カバー12の内部は垂直板状隔壁13が設けられ、これにより、カバー12の内部に加工室14および工具交換室15に仕切られている。隔壁13中央には工具交換窓16が設けられている。工具交換窓16にはシャッタ17が備えられている。シャッタ17は、隔壁13に水平動自在に支持されている。シャッタ17にはシャッタ開閉用流体圧シリンダ18のピストンロッドが連結されている。
加工室14内にはＸ方向（図１および図２の左右方向）にのびた上下一対の水平ガイドレール21が設けられている。両ガイドレール21にはサドル22が渡されている。サドル22には主軸23がＺ方向（垂直方向）に移動自在に支持されている。主軸23の先端には工具Ｔが保持されている。
工具交換室15内には工具Ｔを保持しているマガジン装置24と、主軸23およびマガジン装置24間で工具Ｔを交換する工具交換装置25とが備えられている。
図２において、現在位置にある主軸23がＮで、工具交換位置にある主軸23がＥで示されている。
つぎに、図３を参照しながら、工具交換動作を説明する。
シャッタ17を開放するために必要な開放時間ｔ１はあらかじめ調べるか、設定されている。
工具交換指令が出されると（Ｓ１）、主軸23の現在位置Ｎを検出し、検出した現在位置Ｎから工具交換位置Ｅまで主軸23を移動させるために必要な移動時間ｔ２を算出する（Ｓ２）。ここで、開放時間ｔ１および移動時間ｔ２を比較し、双方の時間ｔ１、ｔ２の大小によってその後の処理が異なる。
移動時間ｔ２≦開放時間ｔ１である場合、現在位置Ｎにおいて、主軸23はＺ方向に上昇し（Ｓ３）、ついで、主軸23がＸ方向に移動し（Ｓ４）、主軸23の移動が完了して工具交換位置Ｅに到着する（Ｓ５）。主軸23が上昇を開始すると同時に、シャッタ17は開放動作を開始し（ｓ６）、開放時間ｔ１経過後に、シャッタ17は開放される（Ｓ７）。移動時間ｔ２＜開放時間ｔ１である場合、シャッタ17が開放される前に、主軸23は工具交換位置Ｅに到着するし、移動時間ｔ２＝開放時間ｔ１である場合、シャッタ17が開放されると同時に、主軸23は工具交換位置Ｅに到着する。シャッタ17を開放した状態で、工具を交換し（Ｓ８）、その後、シャッタ17を閉じて、主軸23を所定位置まで移動させて加工開始する（Ｓ９）。
開放時間ｔ２＞移動時間ｔ１である場合、双方の時間差Δｔを算出する。まず、主軸23がＺ方向に上昇する（Ｓ10）。主軸23のＺ方向への上昇に続いて、主軸23がＸ方向に移動し（Ｓ12）、工具交換位置Ｅに到着する（Ｓ13）。主軸23の上昇を開始した時点から、時間差Δｔ分だけ遅延して、シャッタ17が開放動作を開始し（Ｓ11）、開放時間ｔ１経過後に、シャッタ17は開放される（Ｓ14）。これは、主軸の23工具交換位置Ｅへの到着と同時である。上記と同様に、工具を交換した後（Ｓ15）、主軸23を所定位置まで移動させて加工開始する（Ｓ16）。
この発明を実施するために使用される工作機械の平面図である。 同正面図である。 この発明による動作シーケンスを示すフローチャートである。
符号の説明
14 加工室
15 工具格納室
17 シャッタ
23 主軸
Ｎ 現在位置
Ｅ 工具交換位置
ｔ１ 開放時間
ｔ２ 移動時間
Δｔ 時間差

Claims (1)

  1. 加工室および工具格納室を仕切りうるシャッタを備えており、加工室内に工具交換位置が定められている工作機械において、主軸の現在位置を検出し、検出した現在位置から工具交換位置まで主軸を移動させるために必要な移動時間を求め、求めた移動時間と、シャッタを開放させるために必要な開放時間とを比較し、移動時間が開放時間よりも大であるときに、移動時間および開放時間の時間差を求め、主軸の移動を開始させた後に、この時点から、時間差だけ遅延させて、シャッタの開放動作を開始させることを特徴とする工具交換方法。
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