JP6291750B2 - Machine tool and tool change method - Google Patents

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Description

本発明は、格納部に格納された工具とワークを加工する主軸に装着した工具とを交換する工作機械及び工具交換方法に関する。   The present invention relates to a machine tool and a tool exchange method for exchanging a tool stored in a storage unit and a tool mounted on a spindle for machining a workpiece.

工作機械は工具を取り付ける主軸と、ワークを支持し、上下軸回りに回転可能な支持部と、主軸に装着する工具を格納する工具マガジンとを備えている。工具は、主軸にて回転する回転工具と主軸にて固定される非回転工具とに大別され、回転工具が主軸に装着された場合、ワークは上下軸回りに回転することなく、支持部にて固定され、主軸の回転によって切削される。一方非回転工具が主軸に装着された場合、非回転工具は主軸に固定され、ワークは上下軸回りに支持部にて回転し、支持部の回転によって旋削加工される(例えば特許文献1参照)。   The machine tool includes a main shaft to which a tool is attached, a support portion that supports a workpiece and is rotatable about a vertical axis, and a tool magazine that stores a tool to be mounted on the main shaft. Tools are broadly classified into rotating tools that rotate on the spindle and non-rotating tools that are fixed on the spindle. When the rotating tool is mounted on the spindle, the workpiece does not rotate around the vertical axis, And is cut by the rotation of the main shaft. On the other hand, when the non-rotating tool is mounted on the main shaft, the non-rotating tool is fixed to the main shaft, and the workpiece rotates around the vertical axis at the support portion and is turned by the rotation of the support portion (see, for example, Patent Document 1). .

主軸にはキーが設けてあり、回転工具及び非回転工具にはキーに係合するキー溝が設けてある。キーをキー溝に係合させることによって、回転工具及び非回転工具は主軸に装着される。特許文献1には、主軸の周囲を覆う主軸ヘッドに突出部を形成してあり、非回転工具に前記突出部に係合する溝を形成した工作機械が開示されている。非回転工具の溝が突出部に係合し、非回転工具は主軸にて固定されており、主軸の軸回りに回転しない。   The main shaft is provided with a key, and the rotary tool and the non-rotary tool are provided with a key groove to be engaged with the key. By engaging the key with the keyway, the rotating tool and the non-rotating tool are mounted on the main shaft. Patent Document 1 discloses a machine tool in which a protrusion is formed on a spindle head that covers the periphery of the spindle, and a groove that engages with the protrusion is formed in a non-rotating tool. The groove of the non-rotating tool is engaged with the protrusion, and the non-rotating tool is fixed on the main shaft and does not rotate about the main shaft.

特許第4543746号公報Japanese Patent No. 4543746

工具マガジンには、主軸が原点に位置していることを前提とした向きで工具が格納してある。そのため工具交換を実行する前に、主軸を原点に位置させる処理が実行される。工具交換のために主軸を原点位置へ回転させる場合、この原点位置と主軸の軸回りにおける現位置との差分に基づいて、主軸を回転させるモータなどをフィードバック制御する。このときに、原点位置及び現位置の差分の累積値を算出し、この累積値を考慮したフィードバック制御を行うことによって、主軸の原点位置への回転を高速化及び高精度化等することができる。   In the tool magazine, tools are stored in an orientation that assumes that the spindle is located at the origin. Therefore, before the tool change is executed, a process for positioning the spindle at the origin is executed. When the spindle is rotated to the origin position for tool replacement, feedback control is performed on a motor that rotates the spindle based on the difference between the origin position and the current position around the axis of the spindle. At this time, by calculating the accumulated value of the difference between the origin position and the current position and performing feedback control in consideration of the accumulated value, the rotation of the spindle to the origin position can be speeded up and highly accurate. .

このような主軸の位置合わせは、主軸に非回転工具を装着した場合にも行われる。主軸に非回転工具を装着した場合、主軸は回転しないため、主軸は原点位置から変動しないことが期待される。このため非回転工具を装着した主軸に対して位置合わせの処理を行ったとしても、主軸は回転しないことが期待される。しかしながら実際には、非回転工具の形状の誤差又は非回転工具の装着動作の誤差等により、非回転工具が装着された主軸が原点位置から僅かにずれた位置で固定される場合がある。このような場合、主軸は回転不可能に固定されているにもかかわらず、主軸を原点位置へ回転させるべく制御が行われる。   Such alignment of the spindle is also performed when a non-rotating tool is mounted on the spindle. When a non-rotating tool is mounted on the main shaft, the main shaft does not rotate, so it is expected that the main shaft will not change from the origin position. For this reason, it is expected that the spindle does not rotate even if alignment processing is performed on the spindle on which the non-rotating tool is mounted. However, in practice, the spindle on which the non-rotating tool is mounted may be fixed at a position slightly shifted from the origin position due to an error in the shape of the non-rotating tool or an error in the mounting operation of the non-rotating tool. In such a case, control is performed to rotate the main shaft to the origin position even though the main shaft is fixed so as not to rotate.

主軸に非回転工具が装着されている場合に、主軸を原点位置へ回転させる処理が実行されると、非回転工具は主軸の軸回りに回転しないため、主軸を回転させるモータなどに不要な負荷が加わる虞がある。更に上述のように主軸の原点位置及び現位置の差分の累積値に基づくフィードバック制御を行う場合、非回転工具の装着による主軸の原点位置からのズレが僅かであっても、このズレが累積されてモータなどの回転が制御されるため、モータなどに過大な負荷が加わる虞がある。またモータなどに過大な負荷が加わった状態で非回転工具が主軸から取り外され、主軸が回転可能となった場合、モータにより主軸が回転されてその位置が原点位置から大きくずれる虞がある。   If a non-rotating tool is mounted on the spindle and the process of rotating the spindle to the origin position is executed, the non-rotating tool does not rotate around the axis of the spindle, so an unnecessary load is applied to the motor that rotates the spindle. May be added. Furthermore, when feedback control is performed based on the accumulated value of the difference between the origin position and the current position of the spindle as described above, this deviation is accumulated even if there is a slight deviation from the origin position of the spindle due to the mounting of the non-rotating tool. Since the rotation of the motor is controlled, an excessive load may be applied to the motor. Further, when the non-rotating tool is removed from the main shaft while an excessive load is applied to the motor or the like, and the main shaft can be rotated, the main shaft may be rotated by the motor, and the position may be greatly deviated from the origin position.

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、非回転工具が主軸に装着されている場合に工具交換を実行しても、主軸を回転するモータなどに過剰な負荷が作用することを回避することができる工作機械及び工具交換方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the object of the present invention is to provide a motor that rotates the spindle even when tool replacement is performed when a non-rotating tool is mounted on the spindle. An object of the present invention is to provide a machine tool and a tool change method that can avoid an excessive load acting on the machine tool.

本発明に係る工作機械は、工具を装着してワークを加工する主軸と、該主軸に装着される工具を格納する格納部と、前記主軸に装着された工具及び前記格納部に格納された工具の交換を制御する制御装置とを備え、前記制御装置が、工具の交換を行う前に、前記主軸を軸回りにおける特定位置まで回転させる第1位置制御手段、及び、前記主軸を軸方向のワークに対する加工位置から工具交換を行う交換位置まで移動させる第2位置制御手段を有する工作機械において、前記制御装置は、前記主軸の軸回りにおける位置及び前記特定位置の差に応じた値を算出する第1算出手段と、該第1算出手段が算出した値の累積値を算出する第2算出手段と、前記第1位置制御手段が、前記第1算出手段が算出した値に基づく前記主軸の回転制御を行うか、又は、前記第1算出手段が算出した値及び前記第2算出手段が算出した累積値に基づく前記主軸の回転制御を行うかの切替を行う切替手段とを備え、前記切替手段は、前記第2位置制御手段により移動される前記主軸の位置が前記加工位置から該加工位置及び前記交換位置の間の所定位置までである場合に、前記第1位置制御手段が、前記第1算出手段が算出した値及び前記第2算出手段が算出した累積値に基づく前記主軸の回転制御を行い、前記第2位置制御手段により移動される前記主軸の位置が前記所定位置から前記交換位置までである場合に、前記第1位置制御手段が、前記第1算出手段が算出した値に基づく前記主軸の回転制御を行うよう、前記第1位置制御手段による制御の切替を行うようにしてあることを特徴とする。 A machine tool according to the present invention includes a spindle that mounts a tool to process a workpiece, a storage unit that stores a tool that is mounted on the spindle, a tool that is mounted on the spindle, and a tool that is stored in the storage unit A first position control means for rotating the spindle to a specific position around the axis before exchanging the tool, and a control device that controls the exchange of the workpiece in the axial direction. In the machine tool having the second position control means for moving from the machining position to the change position for changing the tool, the control device calculates a value corresponding to the difference between the position of the spindle around the axis and the specific position. 1 calculation means, second calculation means for calculating a cumulative value of the values calculated by the first calculation means, and rotation control of the spindle based on the value calculated by the first calculation means by the first position control means. I do , Or, and a switching means for switching whether to perform rotation control of the spindle based on the cumulative value of the first value calculation means has calculated and the second calculating means is calculated, said switching means, said first When the position of the spindle moved by the two-position control means is from the machining position to a predetermined position between the machining position and the exchange position, the first position control means calculates the first calculation means. The rotation of the spindle based on the calculated value and the accumulated value calculated by the second calculation means, and the position of the spindle moved by the second position control means is from the predetermined position to the replacement position. The first position control means switches the control by the first position control means so as to perform rotation control of the spindle based on the value calculated by the first calculation means. .

また、本発明に係る工作機械は、前記切替手段が、工具交換のために工具が前記主軸から取り外される前に、前記第1算出手段が算出した値及び前記第2算出手段が算出した累積値に基づく前記主軸の回転制御から、前記第1算出手段が算出した値に基づく前記主軸の回転制御へ前記第1位置制御手段の制御を切り替えるようにしてあることを特徴とする。   Further, in the machine tool according to the present invention, the switching unit calculates a value calculated by the first calculation unit and a cumulative value calculated by the second calculation unit before the tool is removed from the spindle for tool change. The control of the first position control unit is switched from the rotation control of the main shaft based on the rotation control to the rotation control of the main shaft based on the value calculated by the first calculation unit.

また、本発明に係る工作機械は、前記主軸には、該主軸の回転によって加工を行う回転工具、又は、回転せずに加工を行う非回転工具が装着可能であり、前記主軸に装着されている工具が前記回転工具又は前記非回転工具のいずれであるかを判定する工具判定手段を備え、前記切替手段は、前記工具判定手段が前記回転工具であると判定した場合に、前記第1位置制御手段が、前記第1算出手段が算出した値及び前記第2算出手段が算出した累積値に基づく前記主軸の回転制御を行い、前記工具判定手段が前記非回転工具であると判定した場合に、前記第1位置制御手段が、前記第1算出手段が算出した値に基づく前記主軸の回転制御を行うよう、前記第1位置制御手段による制御の切替を行うようにしてあることを特徴とする。   In the machine tool according to the present invention, the main shaft can be mounted with a rotating tool that performs processing by rotating the main shaft or a non-rotating tool that performs processing without rotating, and is mounted on the main shaft. A tool determination unit that determines whether the tool is the rotating tool or the non-rotating tool, and the switching unit determines that the first position is determined when the tool determination unit determines that the tool is the rotating tool. When the control unit performs rotation control of the spindle based on the value calculated by the first calculation unit and the cumulative value calculated by the second calculation unit, and the tool determination unit determines that the tool is the non-rotating tool. The first position control means switches the control by the first position control means so as to perform rotation control of the spindle based on the value calculated by the first calculation means. .

また、本発明に係る工具交換方法は、主軸に装着された工具と格納部にて格納された工具とを交換し、工具の交換を実行する前に、前記主軸を軸回りにおける特定位置まで回転させると共に、前記主軸を軸方向のワークに対する加工位置から工具交換を行う交換位置まで移動させる工具交換方法において、前記主軸の軸回りにおける位置及び前記特定位置の差に応じた値を算出する第1算出ステップと、該第1算出ステップにて算出した値の累積値を算出する第2算出ステップと、前記主軸を軸回りにおける特定位置まで回転させる際に、前記第1算出ステップにて算出した値に基づく前記主軸の回転制御を行うか、又は、前記第1算出ステップにて算出した値及び前記第2算出ステップにて算出した累積値に基づく前記主軸の回転制御を行うかの切替を行う切替ステップとを含み、前記切替ステップでは、軸方向へ移動される前記主軸の位置が前記加工位置から該加工位置及び前記交換位置の間の所定位置までである場合に、前記第1算出ステップにて算出した値及び前記第2算出ステップにて算出した累積値に基づく前記主軸の軸回りの回転制御を行い、軸方向へ移動される前記主軸の位置が前記所定位置から前記交換位置までである場合に、前記第1算出ステップにて算出した値に基づく前記主軸の回転制御を行うよう、制御の切替を行うことを特徴とする。 Further, the tool replacement method according to the present invention replaces the tool mounted on the spindle and the tool stored in the storage unit, and rotates the spindle to a specific position around the axis before executing the tool replacement. And calculating a value corresponding to a difference between the position of the spindle around the axis and the specific position in a tool changing method for moving the spindle from a machining position on the workpiece in the axial direction to an exchange position for exchanging the tool. A calculation step, a second calculation step for calculating a cumulative value of the values calculated in the first calculation step, and a value calculated in the first calculation step when rotating the spindle to a specific position around the axis. The rotation control of the spindle is performed based on the value calculated in the first calculation step and the cumulative value calculated in the second calculation step. And a switching step of performing Kano switching, in the switching step, when the position of the main shaft to be moved in the axial direction is from the processing position to a predetermined position between said machining position and the replacement position, wherein Based on the value calculated in the first calculation step and the cumulative value calculated in the second calculation step, rotation control around the axis of the spindle is performed, and the position of the spindle moved in the axial direction is changed from the predetermined position to the predetermined position. The control is switched so as to perform rotation control of the spindle based on the value calculated in the first calculation step when the replacement position is reached .

本発明においては、軸回りにおける主軸の現位置及び特定位置の差に応じた値を算出すると共に、この値の累積値を算出する。特定位置は、例えば主軸の原点位置などであり、工具交換の際に主軸があるべき位置である。工作機械は、差に応じた値に基づく主軸の回転制御と、差に応じた値及びその累積値に基づく主軸の回転制御とを切り替えて行う。これにより工作機械は、必要に応じて累積値に基づく主軸の回転制御を行わないよう、主軸の回転制御の方法を切り替えることが可能となる。即ち工作機械は、累積値に基づく回転制御を行うことによって非回転工具が装着された主軸に過大な負荷が加わることを防止することが可能となる。   In the present invention, a value corresponding to the difference between the current position and the specific position of the spindle around the axis is calculated, and a cumulative value of this value is calculated. The specific position is, for example, the origin position of the spindle, and is the position where the spindle should be when changing tools. The machine tool switches between spindle rotation control based on a value corresponding to the difference and spindle rotation control based on a value corresponding to the difference and its accumulated value. As a result, the machine tool can switch the method of controlling the rotation of the spindle so as not to perform the rotation control of the spindle based on the accumulated value as necessary. That is, the machine tool can prevent an excessive load from being applied to the spindle on which the non-rotating tool is mounted by performing rotation control based on the accumulated value.

また、本発明においては、主軸の軸方向に関して、ワークに対する加工位置と、工具交換を行う交換位置との間の所定位置にて、工作機械が主軸の回転制御の切替を行う。工作機械は、加工位置から所定位置までは差分に応じた値及びその累積値に基づく回転制御を行い、所定位置から交換位置までは差分に応じた値に基づく回転制御を行う。所定位置は、例えば回転工具が装着された主軸の軸回りの位置合わせと、加工位置から交換位置への軸方向への主軸の移動とを同時的に行った場合に、主軸の軸回りの位置合わせを十分に完了させることができる位置を設定することができる。
これにより工作機械は、回転工具が装着された主軸の位置合わせを行う際には、累積値に基づく回転制御を行って、高速及び高精度な位置合わせを実現できる。工作機械は、主軸の位置合わせを終えた後に、累積値に基づく回転制御を行わないよう制御方法を切り替えることができ、主軸に非回転工具が装着されていても累積値に基づく過大な負荷が主軸に加わることはない。
また所定位置にて制御を切り替える場合、工作機械は、回転工具及び非回転工具のいずれに対しても同じ方法で切り替えを行えばよいため、主軸に装着されている工具が回転工具又は非回転工具のいずれであるかを工作機械は判定する必要がないという利点がある。
In the present invention, with respect to the axial direction of the spindle, the machine tool switches the rotation control of the spindle at a predetermined position between the machining position for the workpiece and the exchange position for changing the tool. The machine tool performs rotation control based on the value corresponding to the difference and the accumulated value from the machining position to the predetermined position, and performs rotation control based on the value corresponding to the difference from the predetermined position to the replacement position. The predetermined position is, for example, a position around the axis of the main spindle when alignment around the axis of the main spindle on which the rotary tool is mounted and movement of the main spindle in the axial direction from the machining position to the replacement position are performed simultaneously. A position where the alignment can be completed sufficiently can be set.
Thereby, the machine tool can perform high-speed and high-precision alignment by performing rotation control based on the accumulated value when aligning the spindle on which the rotary tool is mounted. The machine tool can switch the control method so as not to perform rotation control based on the accumulated value after the alignment of the spindle, and an excessive load based on the accumulated value is applied even if a non-rotating tool is mounted on the spindle. It does not join the spindle.
In addition, when switching control at a predetermined position, the machine tool may perform switching for the rotating tool and the non-rotating tool in the same way, so that the tool mounted on the spindle is a rotating tool or a non-rotating tool. There is an advantage that the machine tool does not need to determine which one of the two.

また、本発明においては、工作機械は、少なくとも工具が工具交換のために主軸から取り外される前に、差に応じた値及びその累積値に基づく回転制御から、差に応じた値に基づく回転制御への切替を行う。これにより、工具が取り外される際には累積値に基づく制御が行われていないため、非回転工具が交換のために取り外された場合に、主軸位置の特定位置に対する誤差の累積により、主軸が特定位置から大きくずれた位置へ回転されることを防止できる。   Further, in the present invention, the machine tool performs rotation control based on the value corresponding to the difference from the rotation control based on the value corresponding to the difference and the accumulated value at least before the tool is removed from the spindle for tool change. Switch to. As a result, when the tool is removed, control based on the accumulated value is not performed. Therefore, when the non-rotating tool is removed for replacement, the spindle is identified by accumulating errors with respect to the specified position of the spindle position. It is possible to prevent rotation to a position greatly deviated from the position.

また、本発明においては、主軸に装着されている工具が回転工具又は非回転工具のいずれであるかを工作機械が判定する。装着されている工具が回転工具である場合、工作機械は、現位置及び特定位置の差に応じた値並びにその累積値に基づく主軸の回転制御を行って、主軸を特定位置に位置合わせする。装着されている工具が非回転工具である場合、工作機械は、累積値に基づく回転制御を行わず、主軸の現位置及び特定位置の差に応じた値に基づく回転制御を行う。これにより、非回転工具が主軸に装着された場合に、累積値に基づく回転制御を行うことによって主軸に過大な負荷が加わることを防止できる。   In the present invention, the machine tool determines whether the tool mounted on the spindle is a rotating tool or a non-rotating tool. When the mounted tool is a rotary tool, the machine tool performs rotation control of the spindle based on the value according to the difference between the current position and the specific position and the accumulated value thereof, and aligns the spindle to the specific position. When the mounted tool is a non-rotating tool, the machine tool does not perform rotation control based on the accumulated value, but performs rotation control based on a value corresponding to the difference between the current position of the spindle and the specific position. Thereby, when a non-rotating tool is mounted on the spindle, it is possible to prevent an excessive load from being applied to the spindle by performing rotation control based on the accumulated value.

本発明は、主軸の現位置及び特定位置の差に応じた回転制御を行うか否かを工作機械が切り替える構成である。これにより工作機械は、非回転工具が装着された主軸に過大な負荷が加わることを防止できる。   The present invention is a configuration in which a machine tool switches whether or not to perform rotation control according to a difference between a current position of a spindle and a specific position. As a result, the machine tool can prevent an excessive load from being applied to the spindle on which the non-rotating tool is mounted.

工作機械の側面図である。It is a side view of a machine tool. 工具を装着した状態の主軸ヘッドの背面側斜視図である。It is a back side perspective view of the spindle head in the state where a tool is mounted. 工具を取り外した状態の主軸ヘッドの前方側斜視図である。It is a front perspective view of the spindle head in a state where a tool is removed. 旋削工具に係る工具ホルダの背面側斜視図である。It is a back side perspective view of the tool holder which concerns on a turning tool. 係合突起部の背面側斜視図である。It is a back side perspective view of an engaging projection part. 回転工具に係る工具ホルダの背面側斜視図である。It is a back side perspective view of the tool holder concerning a rotary tool. 制御装置の構成を略示するブロック図である。It is a block diagram which briefly shows the structure of a control apparatus. 主軸駆動制御部による主軸の回転制御の概要を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the outline | summary of the rotation control of the main axis | shaft by a main shaft drive control part. 主軸駆動制御部による累積値を用いた制御を行うか否かの切替制御を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the switching control of whether to perform control using the cumulative value by a spindle drive control unit. 制御装置による工具交換処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the tool exchange process by a control apparatus. 記憶部に記憶されている加工プログラムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the process program memorize | stored in the memory | storage part. 変形例2に係る工作機械が行う主軸の回転制御の切替処理の手順を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a procedure of switching processing of spindle rotation control performed by a machine tool according to Modification 2;

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。以下の説明では図において矢印で示す上下、左右及び前後を使用する。図1は工作機械100の側面図であり、図2は工具4を装着した状態の主軸ヘッド3の背面側斜視図であり、図3は工具4を取り外した状態の主軸ヘッド3の前方側斜視図である。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof. In the following description, up and down, left and right, and front and rear indicated by arrows in the figure are used. 1 is a side view of the machine tool 100, FIG. 2 is a rear perspective view of the spindle head 3 with the tool 4 mounted thereon, and FIG. 3 is a front perspective view of the spindle head 3 with the tool 4 removed. FIG.

工作機械100は、基台10の上面にY方向移動装置(図示略)を配置し、Y方向移動装置によりY方向移動可能にY方向移動台11を支持する。Y方向移動装置はY軸モータ72(後述する図7参照)の出力軸に連結され、前後方向(Y方向)に延びる送りねじ軸と、該送りねじ軸に螺合するナットと、前後方向に延びるガイドレールとを備える。   The machine tool 100 arranges a Y-direction moving device (not shown) on the upper surface of the base 10 and supports the Y-direction moving table 11 so that the Y-direction moving device can move in the Y direction. The Y-direction moving device is connected to an output shaft of a Y-axis motor 72 (see FIG. 7 described later), extends in the front-rear direction (Y direction), a nut screwed to the feed screw shaft, and in the front-rear direction An extending guide rail.

Y方向移動装置のナット上にX方向移動装置(図示略)が設けてある。X方向移動装置はX軸モータ71(後述する図7参照)の出力軸に連結され、左右方向(X方向)に延びる送りねじ軸と、該送りねじ軸に螺合するナットと、左右方向に延びるガイドレールとを備える。   An X-direction moving device (not shown) is provided on the nut of the Y-direction moving device. The X-direction moving device is connected to an output shaft of an X-axis motor 71 (see FIG. 7 described later), extends in the left-right direction (X direction), a nut screwed to the feed screw shaft, and in the left-right direction An extending guide rail.

X方向移動装置はX方向移動可能にコラム12を支持する。コラム12は柱状をなし、前面にZ方向移動装置(図示略)を設けてある。Z方向移動装置は、その前側に主軸ヘッド3をZ方向移動可能に支持する。Z方向移動装置は、Z軸モータ73(後述する図7参照)の出力軸に連結され、上下方向(Z方向)に延びる送りねじ軸と、該送りねじ軸に螺合するナットと、コラム12の前面に上下方向に延びるガイドレールと、該ガイドレールに嵌合するブロックとを備える。主軸ヘッド3は前記ナット及び前記ブロックに固定する。   The X-direction moving device supports the column 12 so as to be movable in the X direction. The column 12 has a columnar shape, and a Z-direction moving device (not shown) is provided on the front surface. The Z-direction moving device supports the spindle head 3 on the front side thereof so as to be movable in the Z direction. The Z-direction moving device is connected to an output shaft of a Z-axis motor 73 (see FIG. 7 to be described later), extends in the vertical direction (Z direction), a nut screwed to the feed screw shaft, and the column 12. A guide rail extending in the vertical direction is provided on the front surface, and a block fitted to the guide rail. The spindle head 3 is fixed to the nut and the block.

主軸ヘッド3はZ軸モータ73の駆動による前記送りねじ軸の回転に応じて上昇、下降する。またX軸モータ71の駆動によって、X方向移動装置は左右に移動し、主軸ヘッド3は左右に移動する。またY軸モータ72の駆動によってY方向移動装置は前後に移動し、主軸ヘッド3は前後に移動する。   The spindle head 3 is raised and lowered according to the rotation of the feed screw shaft driven by the Z-axis motor 73. Further, by driving the X-axis motor 71, the X-direction moving device moves left and right, and the spindle head 3 moves left and right. Further, the Y-direction moving device moves back and forth by driving the Y-axis motor 72, and the spindle head 3 moves back and forth.

工作機械100はワーク支持装置15によりワーク(被加工物)を支持し、主軸ヘッド3に装着された工具4によりワークを加工する。ワーク支持装置15はワークをクランプさせるワーク台16を有する。ワーク支持装置15はワークを2軸回りに回転可能としてある。一般に、主軸ヘッド3を移動させる軸であるX、Y、Zの各軸に平行な軸回りにワークを回転させるとき、ワークの回転軸は、X、Y、Z軸に対応してA、B、C軸と呼ばれている。本実施形態に係るワーク支持装置15はA軸回りに揺動する揺動体(図示略)上にワーク台16を設けてある。ワーク台16にはA軸モータ61(後述する図7参照)が設けてあり、該A軸モータ61の回転によって揺動体がA軸回りに揺動する。揺動体の揺動によりワークがA軸回りに回転可能である。また揺動体に固定してあるC軸モータ60の出力軸にワーク台16が連結されており、ワーク台16にクランプしたワークをC軸回りに高速回転可能としてある。   The machine tool 100 supports the workpiece (workpiece) by the workpiece support device 15 and processes the workpiece by the tool 4 attached to the spindle head 3. The work support device 15 has a work table 16 for clamping the work. The work support device 15 can rotate the work around two axes. In general, when a workpiece is rotated about axes parallel to the X, Y, and Z axes that are axes for moving the spindle head 3, the rotation axes of the workpiece correspond to the X, Y, and Z axes as A, B , Called the C-axis. The work support device 15 according to the present embodiment is provided with a work table 16 on a rocking body (not shown) that rocks around the A axis. The work table 16 is provided with an A-axis motor 61 (see FIG. 7 described later), and the swinging body swings around the A-axis by the rotation of the A-axis motor 61. The workpiece can be rotated about the A axis by the oscillation of the oscillator. A work table 16 is connected to an output shaft of a C-axis motor 60 fixed to the rocking body, and the work clamped on the work table 16 can be rotated at high speed around the C axis.

主軸ヘッド3は内部に主軸34を支持している。主軸34は主軸ヘッド3の上部に固定した主軸モータ31に連結してあり、該主軸モータ31の駆動により上下方向の中心軸周りに回転する。主軸34の下端部は主軸ヘッド3の下方に突出しており、後述するように装着される工具4を保持する。工具4は主軸ヘッド3と共に上昇及び下降する。   The spindle head 3 supports a spindle 34 inside. The main shaft 34 is connected to a main shaft motor 31 fixed to the upper portion of the main shaft head 3, and rotates around the central axis in the vertical direction by driving the main shaft motor 31. The lower end portion of the main shaft 34 protrudes below the main shaft head 3 and holds the tool 4 to be mounted as will be described later. The tool 4 moves up and down with the spindle head 3.

工具4は工具マガジン2に複数収納されている。工具4はドリル、タップ、エンドミル等の回転工具だけでなく、バイト等の旋削工具(非回転工具)を含む。工具マガジン2は支持梁21、レール22、チェーン23、複数の把持アーム24、マガジン駆動部25等を備える。支持梁21は上側を斜辺として前方へ下方傾斜した三角形状をなす板状の構造部材であり、コラム12の左右に片持ちに固定してある。支持梁21はコラム12の左右に固定した部分から主軸ヘッド3の両側部分まで下方傾斜して延設してある。支持梁21の上側端面は前方下方から後方上方へ、水平面から略30°傾斜している。   A plurality of tools 4 are stored in the tool magazine 2. The tool 4 includes not only rotating tools such as drills, taps, and end mills, but also turning tools (non-rotating tools) such as tools. The tool magazine 2 includes a support beam 21, a rail 22, a chain 23, a plurality of gripping arms 24, a magazine drive unit 25, and the like. The support beam 21 is a plate-like structural member having a triangular shape inclined downward with the upper side as a hypotenuse, and is fixed to the left and right of the column 12 in a cantilever manner. The support beam 21 extends from a portion fixed to the left and right of the column 12 to be inclined downward from both sides of the spindle head 3. The upper end surface of the support beam 21 is inclined by approximately 30 ° from the horizontal plane from the front lower side to the rear upper side.

レール22は長円形の環状部材であり、コラム12及び主軸ヘッド3を囲むように支持梁21に固定して設けてある。チェーン23はレール22に嵌合してレール22上を転動するローラを有する複数の移動台を無端状に連結して構成してある。各移動台には把持アーム24が取り付けてあり、把持アーム24は工具4を保持する工具ホルダ40を把持する。マガジン駆動部25の駆動によりチェーン23がレール22に沿って循環する。工具を交換する場合、マガジン駆動部25の駆動によりチェーン23を循環し、所望の工具4を把持する把持アーム24が主軸ヘッド3の前方下方のアーム揺動位置(レール22における前方下端部)に搬送される。   The rail 22 is an oval annular member, and is fixed to the support beam 21 so as to surround the column 12 and the spindle head 3. The chain 23 is configured by connecting endlessly a plurality of moving platforms having rollers that fit on the rail 22 and roll on the rail 22. A gripping arm 24 is attached to each moving table, and the gripping arm 24 grips a tool holder 40 that holds the tool 4. The chain 23 circulates along the rail 22 by the drive of the magazine drive unit 25. When exchanging tools, the chain 23 is circulated by driving the magazine drive unit 25, and the gripping arm 24 that grips the desired tool 4 is moved to the arm swinging position (the front lower end of the rail 22) below the spindle head 3. Be transported.

工具4は公知の工具ホルダ40に保持されている。把持アーム24は二股に分岐した先端把持部24aを工具ホルダ40外周の保持溝44(図4参照)に押し込むことで、工具ホルダ40を介して工具4を把持する。   The tool 4 is held by a known tool holder 40. The gripping arm 24 grips the tool 4 through the tool holder 40 by pushing the tip gripping portion 24 a branched into two into the holding groove 44 (see FIG. 4) on the outer periphery of the tool holder 40.

図1においてアーム揺動位置にある把持アーム24は、把持していた工具4を主軸34に装着した後、主軸34から前方へ離反して待機している姿勢となっている。把持アーム24は上側端部にアーム軸が挿入されるアーム軸孔(図示略)を有する。アーム軸の軸線方向は把持アーム24がアーム揺動位置にあるときにX軸方向に平行となり、アーム軸回りに把持アーム24が回転することにより、先端把持部24aが主軸34に接近し、離反する。主軸ヘッド3の前側の側面にはカム32が前方に張り出すように上下方向に延設されている。把持アーム24はカム32に当接するカムフォロワ(図示略)を有する。   In FIG. 1, the gripping arm 24 in the arm swinging position is in a posture of waiting after being separated from the main shaft 34 forward after the gripped tool 4 is mounted on the main shaft 34. The grip arm 24 has an arm shaft hole (not shown) into which the arm shaft is inserted at the upper end. The axial direction of the arm shaft is parallel to the X-axis direction when the gripping arm 24 is in the arm swing position, and the gripping arm 24 rotates around the arm axis, so that the tip gripping portion 24a approaches the main shaft 34 and separates. To do. A cam 32 extends vertically on the front side surface of the spindle head 3 so as to project forward. The grip arm 24 has a cam follower (not shown) that contacts the cam 32.

主軸ヘッド3は、加工時には、図1に示す原点位置から下降し、工具交換時には、図1に示す原点位置から上昇する。アーム揺動位置にある把持アーム24は、主軸ヘッド3の上昇、下降に追随して揺動する。主軸ヘッド3が上昇した場合、把持アーム24の先端把持部24aが主軸34に接近し、前方から工具ホルダ40を把持する。主軸ヘッド3は、工具ホルダ40の把持完了後に更に上昇する。把持アーム24が把持した工具ホルダ40は、相対的に下方に移動して工具4と共に主軸34から外れる。チェーン23は、この状態で回転し、次に使用する工具4を保持した把持アーム24がアーム揺動位置に搬送される。   The spindle head 3 descends from the origin position shown in FIG. 1 during machining, and rises from the origin position shown in FIG. 1 when changing tools. The gripping arm 24 in the arm swinging position swings as the spindle head 3 moves up and down. When the spindle head 3 is raised, the tip gripping portion 24a of the grip arm 24 approaches the spindle 34 and grips the tool holder 40 from the front. The spindle head 3 is further raised after the gripping of the tool holder 40 is completed. The tool holder 40 grasped by the grasping arm 24 moves relatively downward and is detached from the main shaft 34 together with the tool 4. The chain 23 rotates in this state, and the gripping arm 24 holding the tool 4 to be used next is conveyed to the arm swing position.

工具4は、主軸ヘッド3が下降し、主軸34の下端部に工具ホルダ40が嵌め込まれることで、該主軸34に装着される。主軸34に装着した工具4は主軸ヘッド3が原点位置に下降することで、図1に示す状態となり、加工に備えて待機する。   The tool 4 is mounted on the spindle 34 when the spindle head 3 is lowered and the tool holder 40 is fitted into the lower end portion of the spindle 34. The tool 4 mounted on the spindle 34 is in the state shown in FIG. 1 when the spindle head 3 is lowered to the origin position, and stands by in preparation for machining.

以上の動作により、主軸34と工具マガジン2との間で工具4を交換することができる。主軸34に装着した工具4は主軸ヘッド3と共に原点位置から下降し、ワーク台16上にクランプされたワークを加工する。   With the above operation, the tool 4 can be exchanged between the main spindle 34 and the tool magazine 2. The tool 4 mounted on the spindle 34 moves down from the origin position together with the spindle head 3 to process the workpiece clamped on the workpiece table 16.

工具4が回転工具である場合、主軸34に装着した工具4は主軸モータ31の駆動により主軸34と共に回転する。ワークはA軸及びC軸回りに回転して位置決めしてある。主軸34と共に回転する工具4は主軸ヘッド3と共に上下、左右、及び前後に移動し、ワークを加工する。   When the tool 4 is a rotary tool, the tool 4 attached to the main shaft 34 rotates with the main shaft 34 by driving the main shaft motor 31. The workpiece is positioned by rotating around the A axis and the C axis. The tool 4 that rotates together with the spindle 34 moves up and down, right and left, and back and forth together with the spindle head 3 to process the workpiece.

工具4が旋削工具である場合、主軸34は非回転状態にロックする。ワーク台16がC軸モータ60によって回転駆動されることにより、ワークが回転する。工具4は主軸ヘッド3と共に下降し、回転するワークに先端を押し付けることにより、ワークの表面を旋削加工する。   When the tool 4 is a turning tool, the main shaft 34 is locked in a non-rotating state. When the work base 16 is rotationally driven by the C-axis motor 60, the work rotates. The tool 4 descends together with the spindle head 3, and turns the surface of the workpiece by pressing the tip against the rotating workpiece.

図2には主軸34に旋削加工用の工具4が装着された状態が示してある。該工具4の工具ホルダ40は後方に向けて張り出す回り止めフランジ41を備えている。主軸34を支持する主軸ヘッド3の下面には、主軸34の突出部の後位置に下方に向けて突出する係合突起部5が設けられており、係合突起部5の下端部には、ピン51、51の先端部が突起している。回り止めフランジ41とピン51、51の先端部とは、主軸34に工具4が装着されることで図示の如く係合し、該工具4の中心軸回りの回転、及びラジアル方向に加わる力による工具の移動を防止して、高い加工精度での旋削加工を安定して実施できるように作用する。   FIG. 2 shows a state in which the turning tool 4 is mounted on the spindle 34. The tool holder 40 of the tool 4 includes a non-rotating flange 41 that protrudes rearward. On the lower surface of the spindle head 3 that supports the spindle 34, an engagement projection 5 that protrudes downward is provided at the rear position of the projection of the spindle 34. The tips of the pins 51 and 51 are projected. The anti-rotation flange 41 and the tip portions of the pins 51 and 51 are engaged with each other as shown in the figure by attaching the tool 4 to the main shaft 34, and the tool 4 is rotated around the central axis and by a force applied in the radial direction. It prevents the movement of the tool and acts so that turning with high machining accuracy can be performed stably.

また図2に示すように、主軸ヘッド3は下端部に主軸34を支持する軸受を保持する軸受押え33を有する。軸受押え33には後方にエア管101及びクーラント管102が連結されている。軸受押え33の内部にはエアを通流するエア流路と、クーラント液を通流するクーラント流路とが形成されている。エアは主軸34内部に切削屑が入り込むことを防止する。クーラント(洗浄液)はピン51、51、後述するキー36等の洗浄に用いられる。   As shown in FIG. 2, the spindle head 3 has a bearing retainer 33 for holding a bearing for supporting the spindle 34 at the lower end. An air pipe 101 and a coolant pipe 102 are connected to the bearing retainer 33 at the rear. An air flow path through which air flows and a coolant flow path through which coolant liquid flows are formed inside the bearing retainer 33. The air prevents the cutting waste from entering the main shaft 34. The coolant (cleaning liquid) is used for cleaning the pins 51 and 51, a key 36 described later, and the like.

図3には主軸34に工具4が装着されていない状態が示してある。主軸34は下端部に下方に向かって内径が大きくなるテーパ穴35が形成してある。工具ホルダ40は上部に形成したテーパ装着部42(図4参照)をテーパ穴35に嵌合させて主軸34に装着される。主軸34の下端部の周縁に径方向の対向する位置に2つのキー36、36が突設されており、工具ホルダ40側のキー溝(図示略)に嵌合する。軸受押え33の下端面にはノズルヘッド6が突設されている。ノズルヘッド6は係合突起51、51等を洗浄するクーラントを噴射する。   FIG. 3 shows a state where the tool 4 is not mounted on the main shaft 34. The main shaft 34 is formed with a tapered hole 35 whose inner diameter increases downward at the lower end. The tool holder 40 is mounted on the main shaft 34 by fitting a tapered mounting portion 42 (see FIG. 4) formed on the upper portion thereof into the tapered hole 35. Two keys 36, 36 project from the peripheral edge of the lower end of the main shaft 34 in the radial direction and are fitted in a key groove (not shown) on the tool holder 40 side. A nozzle head 6 projects from the lower end surface of the bearing retainer 33. The nozzle head 6 injects coolant that cleans the engagement protrusions 51 and 51 and the like.

以下、回り止めフランジ41及び係合突起部5の構成について説明する。図4は旋削工具に係る工具ホルダ40の背面側斜視図であり、図5は係合突起部5の背面側斜視図である。   Hereinafter, the structure of the rotation prevention flange 41 and the engagement protrusion part 5 is demonstrated. FIG. 4 is a rear perspective view of the tool holder 40 according to the turning tool, and FIG. 5 is a rear perspective view of the engaging protrusion 5.

回り止めフランジ41は円環状の基板41a、基板41aの外周の約半周部分で径方向外側に拡幅するように突設されて台形状をなす係合板41bにより形成されている。基板41aは工具ホルダ40の下面に複数本の固定ボルト45で固定してある。係合板41bは、工具ホルダ40と同軸をなす周上であって係合板41bの2つの頂部に夫々形成された係合穴43、43を有している。図示の係合穴43、43は一側を切り欠いた長穴をなし、係合板41bの外周に開口しているが、この開口は必須ではなく、係合板41b内で閉じた長穴又は円形の穴であってもよい。   The anti-rotation flange 41 is formed by an annular substrate 41a, and an engaging plate 41b that is formed in a trapezoidal shape so as to protrude outward in the radial direction at about a half circumference of the outer periphery of the substrate 41a. The substrate 41 a is fixed to the lower surface of the tool holder 40 with a plurality of fixing bolts 45. The engagement plate 41b has engagement holes 43 and 43 formed on the two tops of the engagement plate 41b on the circumference that is coaxial with the tool holder 40, respectively. The illustrated engagement holes 43, 43 are elongated holes cut out on one side and open to the outer periphery of the engagement plate 41b. However, this opening is not essential, and is a long hole or a circular shape closed in the engagement plate 41b. It may be a hole.

係合穴43、43は工具4及び工具ホルダ40の中心を通る夫々の中心線が、主軸34への装着時に後向きとなる側に略90°の開き角度を有する位置に設けてある。尚、係合穴43、43の開き角度は90°に限らず、回り止めフランジ41の形成範囲内で適宜に設定することができる。即ち、開き角度は0°よりも大きく、180°未満であればよいが、85°以上、100°未満とするのが望ましい。   The engagement holes 43 and 43 are provided at positions where the center lines passing through the centers of the tool 4 and the tool holder 40 have an opening angle of about 90 ° on the side facing backward when mounted on the main shaft 34. In addition, the opening angle of the engagement holes 43 and 43 is not limited to 90 °, and can be set as appropriate within the range in which the rotation prevention flange 41 is formed. That is, the opening angle may be larger than 0 ° and smaller than 180 °, but is desirably 85 ° or larger and smaller than 100 °.

係合突起部5は基台50、ピン51、51等により一体的に構成されている。基台50は支持台50a、50a、連結部50bを備える。支持台50a、50aは柱状をなし、上端面が主軸ヘッド3の下端面に当接する。連結部50bは板状をなし、支持台50a、50aの側面を連結する。支持台50a、50aの上端部には上下方向の通し穴が設けてある。該通し穴に螺子を挿通し、主軸ヘッド3の下端面に設けてある螺子穴(図示略)に螺合させることにより、係合突起部5が主軸ヘッド3に固定される。また支持台50a、50aの上端面にはピン穴が形成されており、該ピン穴に位置決めピンを挿入し、主軸ヘッド3の下端面に設けてあるピン穴(図示略)に嵌合させることにより、係合突起部5が位置決めされる。   The engaging protrusion 5 is integrally formed by a base 50, pins 51, 51 and the like. The base 50 includes support bases 50a and 50a and a connecting portion 50b. The support bases 50 a and 50 a have a columnar shape, and the upper end surface is in contact with the lower end surface of the spindle head 3. The connecting portion 50b has a plate shape and connects the side surfaces of the support bases 50a and 50a. A vertical through hole is provided at the upper end of the support bases 50a, 50a. The engaging protrusion 5 is fixed to the spindle head 3 by inserting a screw into the through hole and screwing it into a screw hole (not shown) provided on the lower end surface of the spindle head 3. Further, pin holes are formed in the upper end surfaces of the support bases 50a, 50a, and positioning pins are inserted into the pin holes and fitted into pin holes (not shown) provided in the lower end surface of the spindle head 3. Thus, the engaging protrusion 5 is positioned.

係合突起部5は主軸ヘッド3の下端面に取り付けられた状態で貫通孔50cを有する(図2参照)。貫通孔50cには主軸ヘッド3に連結されるエア管81及びクーラント管82等の配管が挿通される。   The engaging projection 5 has a through hole 50c in a state of being attached to the lower end surface of the spindle head 3 (see FIG. 2). Pipes such as an air pipe 81 and a coolant pipe 82 connected to the spindle head 3 are inserted into the through hole 50c.

ピン51、51は支持台50a、50aから突出しており、先端部が支持台50a、50aの下端面の下方に突起する。ピン51、51の突設位置は、回り止めフランジ41の係合穴43、43との係合を可能とするために、工具ホルダ40が装着される主軸34と同軸をなす円周上で、該主軸34の中心を通り、後側に略90°の開き角度を有して開く線上に夫々設定してある。   The pins 51 and 51 protrude from the support bases 50a and 50a, and the tip portions protrude below the lower end surfaces of the support bases 50a and 50a. The protruding positions of the pins 51 and 51 are on a circumference that is coaxial with the main shaft 34 to which the tool holder 40 is mounted in order to enable engagement with the engagement holes 43 and 43 of the detent flange 41. Each is set on an opening line passing through the center of the main shaft 34 and having an opening angle of about 90 ° on the rear side.

図2に示すように、回り止めフランジ41の2つの係合穴43、43は、夫々のピン51、51に係合し、係合突起部5が取り付けられた主軸ヘッド3に対する回転を拘束される。従って、回り止めフランジ41を備える工具ホルダ40、及び該工具ホルダ40に保持された旋削加工用の工具4は、加工中に加わる周方向の作用力によっては回転しない。なお主軸34の回転を停止させる電磁式ブレーキ(図示略)が主軸34に設けてある。旋削加工用の工具4が主軸34に装着してある場合、前記電磁式ブレーキが作動しており、該電磁式ブレーキによっても主軸34の回転が規制されている。   As shown in FIG. 2, the two engagement holes 43, 43 of the non-rotating flange 41 are engaged with the respective pins 51, 51, and the rotation with respect to the spindle head 3 to which the engagement protrusion 5 is attached is restricted. The Therefore, the tool holder 40 provided with the non-rotating flange 41 and the turning tool 4 held by the tool holder 40 are not rotated by a circumferential action force applied during machining. An electromagnetic brake (not shown) for stopping the rotation of the main shaft 34 is provided on the main shaft 34. When the turning tool 4 is mounted on the main shaft 34, the electromagnetic brake is operated, and the rotation of the main shaft 34 is also regulated by the electromagnetic brake.

図6は回転工具に係る工具ホルダの背面側斜視図である。図6に示すように、回転工具(回転用の工具4)は旋削工具と異なり、係合板41bを備えない。そのため回転工具を主軸34に装着しても、ピン51、51によって主軸34の回転が規制されることはなく、回転工具は主軸34の回転によって回転する。なお回転工具を装着した状態で主軸34が回転する場合、前記電磁式ブレーキは解除してある。   FIG. 6 is a rear perspective view of the tool holder according to the rotary tool. As shown in FIG. 6, the rotating tool (rotating tool 4) does not include the engagement plate 41b unlike the turning tool. Therefore, even if the rotary tool is mounted on the main shaft 34, the rotation of the main shaft 34 is not restricted by the pins 51 and 51, and the rotary tool rotates by the rotation of the main shaft 34. When the main shaft 34 rotates with the rotating tool mounted, the electromagnetic brake is released.

図7は制御装置の構成を略示するブロック図である。工作機械100は制御装置80を備え、該制御装置80によって主軸ヘッド3、主軸34、工具マガジン2、ワーク支持装置15等の駆動が制御される。制御装置80は、制御部81、X軸駆動制御部82、Y軸駆動制御部83、Z軸駆動制御部84、主軸駆動制御部85、A軸駆動制御部86及びC軸駆動制御部87を備える。制御部81はバスを介して相互に接続されたCPU81a、情報を一時的に記憶するRAM81b、制御プログラムを格納している書換可能な記憶部81c、入出力インタフェース(入出力I/F)81d、通信インタフェース(通信I/F)81eを備える。RAM81bはレジスタ81f(記憶領域)を有する。制御プログラムは、順次的に読み出される複数の命令を有する。   FIG. 7 is a block diagram schematically showing the configuration of the control device. The machine tool 100 includes a control device 80, and the drive of the spindle head 3, the spindle 34, the tool magazine 2, the workpiece support device 15 and the like is controlled by the control device 80. The control device 80 includes a control unit 81, an X-axis drive control unit 82, a Y-axis drive control unit 83, a Z-axis drive control unit 84, a main shaft drive control unit 85, an A-axis drive control unit 86, and a C-axis drive control unit 87. Prepare. The control unit 81 includes a CPU 81a connected to each other via a bus, a RAM 81b that temporarily stores information, a rewritable storage unit 81c that stores a control program, an input / output interface (input / output I / F) 81d, A communication interface (communication I / F) 81e is provided. The RAM 81b has a register 81f (storage area). The control program has a plurality of instructions that are read sequentially.

CPU81aは記憶部81cから制御プログラムをRAM81bに読出し、工作機械の制御を行う。制御部81はX軸駆動制御部82、Y軸駆動制御部83、Z軸駆動制御部84、主軸駆動制御部85に種々の指令、例えばモータを駆動させる駆動指令、モータの駆動を一時停止する指令を出力する。X軸駆動制御部82、Y軸駆動制御部83、Z軸駆動制御部84、主軸駆動制御部85は種々の通知、例えばモータの駆動が終了したこと、モータの一時停止が完了したことを示す通知を制御部81に出力する。   The CPU 81a reads the control program from the storage unit 81c to the RAM 81b and controls the machine tool. The control unit 81 temporarily stops various commands such as an X-axis drive control unit 82, a Y-axis drive control unit 83, a Z-axis drive control unit 84, and a main shaft drive control unit 85, for example, a drive command for driving the motor. Outputs a command. The X-axis drive control unit 82, the Y-axis drive control unit 83, the Z-axis drive control unit 84, and the main-axis drive control unit 85 indicate various notifications, for example, the completion of the motor drive and the completion of the motor pause. The notification is output to the control unit 81.

制御部81は入出力I/F81dを介して操作盤71b、X軸駆動制御部82、Y軸駆動制御部83、Z軸駆動制御部84及び主軸駆動制御部85との間で信号の入出力を行う。操作盤71bは、スタートスイッチ、一時停止スイッチ等を有し、スイッチのオン/オフが制御部81に入力される。操作盤71bの表示部には制御部81からの表示信号に基づいて映像が表示される。   The control unit 81 inputs / outputs signals to / from the operation panel 71b, the X-axis drive control unit 82, the Y-axis drive control unit 83, the Z-axis drive control unit 84, and the main shaft drive control unit 85 via the input / output I / F 81d. I do. The operation panel 71 b has a start switch, a temporary stop switch, and the like, and ON / OFF of the switch is input to the control unit 81. An image is displayed on the display unit of the operation panel 71b based on a display signal from the control unit 81.

主軸駆動制御部85は、バスを介して相互に接続されたCPU85a、RAM85b、記憶部85c及びインタフェース(図示略)を有する。記憶部85cには制御プログラムが格納してあり、CPU85aは該制御プログラムをRAM85bに読み込んで主軸モータ31に回転指令を出力し、主軸モータ31の駆動を制御する。主軸モータ31は回転指令に基づいて回転する。主軸モータ31にはエンコーダ31eが接続してあり、主軸モータ31の回転位置がエンコーダ31eにて検出され、検出された位置は主軸駆動制御部85に入力される。主軸駆動制御部85は、入力された位置を参照し、回転位置が目標位置に至るまで主軸モータ31をフィードバック制御する。また主軸駆動制御部85の記憶部85cには主軸34の原点位置(特定位置)が記憶してある。   The spindle drive control unit 85 includes a CPU 85a, a RAM 85b, a storage unit 85c, and an interface (not shown) connected to each other via a bus. The storage unit 85c stores a control program, and the CPU 85a reads the control program into the RAM 85b, outputs a rotation command to the spindle motor 31, and controls the driving of the spindle motor 31. The spindle motor 31 rotates based on the rotation command. An encoder 31 e is connected to the spindle motor 31, and the rotational position of the spindle motor 31 is detected by the encoder 31 e, and the detected position is input to the spindle drive control unit 85. The spindle drive control unit 85 refers to the input position and performs feedback control of the spindle motor 31 until the rotational position reaches the target position. In addition, the origin position (specific position) of the spindle 34 is stored in the storage unit 85c of the spindle drive control unit 85.

X軸駆動制御部82、Y軸駆動制御部83及びZ軸駆動制御部84夫々は主軸駆動制御部85と同様にCPU、RAM、記憶部及びインタフェース等を有し、X軸モータ71、Y軸モータ72、Z軸モータ73に回転指令を出力し、各モータ71、72、73の駆動を制御する。各モータ71、72、73は回転指令に基づいて回転する。各モータ71、72、73にはエンコーダ71e、72e、73eが接続してあり、各モータ71、72、73の回転位置がエンコーダ71e、72e、73eにて検出され、検出された位置はX軸駆動制御部82、Y軸駆動制御部83及びZ軸駆動制御部84に入力される。X軸駆動制御部82、Y軸駆動制御部83及びZ軸駆動制御部84は、入力された位置を参照し、回転位置が目標位置に至るまで各モータ71、72、73をフィードバック制御する。   Each of the X-axis drive control unit 82, the Y-axis drive control unit 83, and the Z-axis drive control unit 84 has a CPU, a RAM, a storage unit, an interface, and the like in the same manner as the main shaft drive control unit 85. A rotation command is output to the motor 72 and the Z-axis motor 73 to control driving of the motors 71, 72, and 73. Each motor 71, 72, 73 rotates based on a rotation command. Encoders 71e, 72e, 73e are connected to the motors 71, 72, 73, and the rotational positions of the motors 71, 72, 73 are detected by the encoders 71e, 72e, 73e, and the detected positions are X-axis. The data is input to the drive control unit 82, the Y-axis drive control unit 83, and the Z-axis drive control unit 84. The X-axis drive control unit 82, the Y-axis drive control unit 83, and the Z-axis drive control unit 84 refer to the input positions and perform feedback control of the motors 71, 72, and 73 until the rotational position reaches the target position.

また制御部81は通信I/F81eを介してA軸駆動制御部86及びC軸駆動制御部87との間で通信を行う。A軸駆動制御部86及びC軸駆動制御部87夫々はX軸駆動制御部82と同様にCPU、RAM、記憶部及びインタフェース等を有し、A軸モータ61及びC軸モータ60に回転指令、一時停止指令等を出力し、各モータ61、60の駆動を制御する。各モータ61、60は回転指令に基づいて回転し、一時停止指令に基づいて一時停止する。A軸駆動制御部86及びC軸駆動制御部87は種々の通知、例えばモータの駆動が終了したこと、モータの一時停止が完了したことを示す通知を制御部81に送信する。   The control unit 81 communicates with the A-axis drive control unit 86 and the C-axis drive control unit 87 via the communication I / F 81e. Each of the A-axis drive control unit 86 and the C-axis drive control unit 87 has a CPU, a RAM, a storage unit, an interface, and the like, similar to the X-axis drive control unit 82, and a rotation command to the A-axis motor 61 and the C-axis motor 60. A temporary stop command or the like is output, and the drive of each of the motors 61 and 60 is controlled. Each motor 61, 60 rotates based on a rotation command, and temporarily stops based on a temporary stop command. The A-axis drive control unit 86 and the C-axis drive control unit 87 transmit various notifications to the control unit 81, for example, notifications indicating that the drive of the motor has been completed and that the motor has been temporarily stopped.

各モータ61、60にはエンコーダ61e、60eが接続してある。各モータ61、60の回転位置がエンコーダ61e、60eにて検出及び保持されるが、A軸駆動制御部86及びC軸駆動制御部87にフィードバックされず、A軸駆動制御部86及びC軸駆動制御部87はA軸モータ61及びC軸モータ60をオープンループ制御する。各モータ61、60は移動を完了した場合、移動が完了したことを示す信号をA軸駆動制御部86及びC軸駆動制御部87に出力する。A軸駆動制御部86及びC軸駆動制御部87は、移動が完了したことを示す信号が入力された場合、A軸モータ61及びC軸モータ60の移動が完了したことを示す完了応答を制御部81に送信する。   Encoders 61e and 60e are connected to the motors 61 and 60, respectively. The rotational positions of the motors 61 and 60 are detected and held by the encoders 61e and 60e, but are not fed back to the A-axis drive control unit 86 and the C-axis drive control unit 87, but are driven by the A-axis drive control unit 86 and the C-axis drive. The control unit 87 performs open loop control of the A-axis motor 61 and the C-axis motor 60. When the movements are completed, the motors 61 and 60 output a signal indicating that the movement is completed to the A-axis drive control unit 86 and the C-axis drive control unit 87. The A-axis drive control unit 86 and the C-axis drive control unit 87 control a completion response indicating that the movement of the A-axis motor 61 and the C-axis motor 60 is completed when a signal indicating that the movement is completed is input. It transmits to the part 81.

なおA軸駆動制御部86及びC軸駆動制御部87はエンコーダ61e、60eにアクセス可能に構成してあり、A軸駆動制御部86又はC軸駆動制御部87はA軸モータ61又はC軸モータ60の回転位置を参照する指令を制御部81から受信した場合、A軸駆動制御部86又はC軸駆動制御部87はエンコーダ61e、60eに保持されたA軸モータ61又はC軸モータ60の回転位置を制御部81に送信する。   The A-axis drive control unit 86 and the C-axis drive control unit 87 are configured to be accessible to the encoders 61e and 60e, and the A-axis drive control unit 86 or the C-axis drive control unit 87 is the A-axis motor 61 or the C-axis motor. When a command referring to the rotational position of 60 is received from the control unit 81, the A-axis drive control unit 86 or the C-axis drive control unit 87 rotates the A-axis motor 61 or the C-axis motor 60 held by the encoders 61e and 60e. The position is transmitted to the control unit 81.

図8は、主軸駆動制御部85による主軸34の回転制御の概要を説明するための模式図である。主軸駆動制御部85は、主軸34の軸回りの目標位置を定める。目標位置は、例えば工具交換を行う場合、主軸34の原点位置(特定位置)が設定される。主軸駆動制御部85が設定した目標位置は減算器90へ入力される。減算器90は、この目標位置と、位置変換部97が出力する主軸モータ31の検出位置とが入力されている。減算器90は、目標位置−検出位置の演算を行い、演算結果である差分値を速度変換部91へ与える。   FIG. 8 is a schematic diagram for explaining an outline of rotation control of the spindle 34 by the spindle drive control unit 85. The main shaft drive control unit 85 determines a target position around the main shaft 34. As the target position, for example, when the tool is changed, the origin position (specific position) of the spindle 34 is set. The target position set by the spindle drive control unit 85 is input to the subtracter 90. The subtracter 90 receives the target position and the detected position of the spindle motor 31 output from the position conversion unit 97. The subtracter 90 calculates target position-detected position, and gives a difference value as a calculation result to the speed conversion unit 91.

速度変換部91は、与えられた両位置の差分値を速度に変換し、これを目標速度として減算器92へ出力する。主軸駆動制御部85は、周期的に主軸モータ31へ指令を与えてその回転を制御している。速度変換部91は、与えられた位置の差分値及び指令を与える周期等に基づいて、今周期における目標速度を算出して出力する。   The speed converter 91 converts the given difference value between the two positions into a speed, and outputs this to the subtracter 92 as a target speed. The spindle drive control unit 85 periodically gives a command to the spindle motor 31 to control its rotation. The speed conversion unit 91 calculates and outputs the target speed in the current period based on the difference value of the given position, the period for giving the command, and the like.

主軸駆動制御部85は、エンコーダ31eからの信号が入力される。エンコーダ31eは主軸モータ31の軸回りの位置に応じた信号を出力しており、主軸駆動制御部85はこの入力信号を速度変換部96にて主軸モータ31の速度に変換する。速度変換部91が出力する目標速度と、速度変換部96が出力する検出速度とは、減算器92へ入力される。また主軸駆動制御部85は、エンコーダ31eからの信号を位置変換部97にて主軸モータ31の位置に変換する。位置変換部97が出力する検出位置は、減算器90へ入力される。減算器92は、目標速度−検出速度の演算を行い、演算結果である差分を出力する。減算器92が算出する差分は、主軸モータ31の目標位置と現位置との差分に応じた値となる。   The spindle drive control unit 85 receives a signal from the encoder 31e. The encoder 31e outputs a signal corresponding to the position of the spindle motor 31 around the axis, and the spindle drive control unit 85 converts the input signal into the speed of the spindle motor 31 by the speed conversion unit 96. The target speed output from the speed converter 91 and the detected speed output from the speed converter 96 are input to the subtractor 92. The spindle drive control unit 85 converts the signal from the encoder 31e into the position of the spindle motor 31 by the position conversion unit 97. The detection position output from the position conversion unit 97 is input to the subtracter 90. The subtracter 92 calculates target speed-detected speed and outputs a difference as a calculation result. The difference calculated by the subtracter 92 is a value corresponding to the difference between the target position of the spindle motor 31 and the current position.

減算器92が出力する差分は、累積部93及び加算器94へ与えられる。累積部93は、減算器92が算出した目標速度及び検出速度の差分を反復して加算することにより累積値を算出し、算出した累積値を加算器94へ与える。ただし主軸駆動制御部85は、累積部93が算出した累積値を加算器94へ入力するか否かを切替制御することが可能である。なお累積値を加算器94へ入力しないよう切り替えが行われた場合、累積部93は累積値をリセットする。   The difference output from the subtracter 92 is given to the accumulating unit 93 and the adder 94. The accumulating unit 93 calculates the accumulated value by repeatedly adding the difference between the target speed and the detected speed calculated by the subtracter 92, and gives the calculated accumulated value to the adder 94. However, the spindle drive control unit 85 can control whether or not to input the accumulated value calculated by the accumulating unit 93 to the adder 94. When switching is performed so that the accumulated value is not input to the adder 94, the accumulating unit 93 resets the accumulated value.

加算器94は、減算器92が算出した差分と、累積部93が算出した累積値との加算を行い、その合計値を速度指令として比例制御部95へ与える。なお累積部93の累積値を加算器94へ入力しないよう切替制御が行われた場合、加算器94は、減算器92が算出した差分を速度指令として比例制御部95へ与える。比例制御部95は、与えられた速度指令に基づき、この速度に比例するトルクを算出し、算出したトルクをトルク指令として主軸モータ31へ出力する。   The adder 94 adds the difference calculated by the subtractor 92 and the accumulated value calculated by the accumulating unit 93 and gives the total value to the proportional control unit 95 as a speed command. When the switching control is performed so that the accumulated value of the accumulating unit 93 is not input to the adder 94, the adder 94 gives the difference calculated by the subtractor 92 to the proportional control unit 95 as a speed command. The proportional control unit 95 calculates a torque proportional to the speed based on the given speed command, and outputs the calculated torque to the spindle motor 31 as a torque command.

主軸駆動制御部85は、上記のような主軸モータ31のフィードバック制御を行うことによって、工具交換の際に主軸34を軸回りの原点位置へ回転させることができる。   The spindle drive control unit 85 can rotate the spindle 34 to the origin position around the axis when changing tools by performing feedback control of the spindle motor 31 as described above.

ただし、旋削工具(非回転工具)が主軸34の原点位置に対してズレが生じた状態で装着された場合、設定された目標位置と、位置変換部97が出力する検出位置とに差が生じる。このため減算器90が非0の差分値を出力し、この差分値が累積部93に累積される。本実施の形態に係る工作機械100は、このような際に累積部93の累積値が主軸34の回転制御に悪影響を与えることを防止すべく、累積値を用いるか否かの切替制御を行う。   However, when the turning tool (non-rotating tool) is mounted with a deviation from the origin position of the main spindle 34, there is a difference between the set target position and the detection position output by the position conversion unit 97. . Therefore, the subtracter 90 outputs a non-zero difference value, and this difference value is accumulated in the accumulating unit 93. The machine tool 100 according to the present embodiment performs switching control of whether or not to use the accumulated value in order to prevent the accumulated value of the accumulating unit 93 from adversely affecting the rotation control of the main spindle 34 in such a case. .

図9は、主軸駆動制御部85による累積値を用いた制御を行うか否かの切替制御を説明するための模式図である。ワーク台16にクランプされたワークWに対する加工を行っている場合、制御装置80は、Z軸駆動制御部84にて主軸34をZ方向(上下方向)の加工位置に移動させる。主軸34に装着された工具4による加工を終えた場合、制御装置80は、工具交換を行うために主軸34を加工位置から交換位置まで上昇させる必要がある。そこで制御装置80は、Z軸駆動制御部84にて主軸ヘッド3を上昇させると共に、この間に主軸駆動制御部85にて主軸34の軸回りの位置を原点位置へ合わせる位置合わせを行う。尚、交換位置は把持アーム24を搬送しても主軸34と衝突しない位置を示す。   FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the switching control of whether or not the control using the cumulative value by the spindle drive control unit 85 is performed. When machining the workpiece W clamped on the workpiece table 16, the control device 80 causes the Z-axis drive control unit 84 to move the spindle 34 to the machining position in the Z direction (vertical direction). When the machining by the tool 4 attached to the main shaft 34 is finished, the control device 80 needs to raise the main shaft 34 from the machining position to the replacement position in order to perform tool replacement. Therefore, the control device 80 raises the spindle head 3 by the Z-axis drive control unit 84, and performs alignment to adjust the position around the axis of the spindle 34 to the origin position by the spindle drive control unit 85. The exchange position indicates a position where the grip arm 24 does not collide with the main shaft 34 even if it is conveyed.

制御装置80は、主軸34が加工位置から所定の切替位置に達するまでの間、主軸駆動制御部85による主軸モータ31の回転制御を、累積部93の累積値を用いて行わせる。なお切替位置は、加工位置から交換位置までの間において予め定められた位置であり、制御部81の記憶部81cなどにその位置が記憶されている。例えば切替位置は、Z軸駆動制御部84による主軸34のZ方向の移動速度及び移動時間等、並びに、主軸駆動制御部85による主軸34の位置合わせに要する時間等に基づいて、主軸34の軸回りの位置合わせが完了しているZ方向の位置を、工作機械100の設計段階などで予め算出して設定しておくことができる。切替位置の上限位置はピン51と係合穴43の係合が解除される直前である。   The control device 80 causes the spindle drive control unit 85 to perform rotation control of the spindle motor 31 using the accumulated value of the accumulation unit 93 until the spindle 34 reaches a predetermined switching position from the machining position. The switching position is a predetermined position between the machining position and the replacement position, and the position is stored in the storage unit 81c of the control unit 81 or the like. For example, the switching position is determined based on the movement speed and movement time of the main shaft 34 in the Z direction by the Z-axis drive control unit 84 and the time required for alignment of the main shaft 34 by the main shaft drive control unit 85. The position in the Z direction where the rotation alignment is completed can be calculated and set in advance at the design stage of the machine tool 100 or the like. The upper limit position of the switching position is immediately before the engagement between the pin 51 and the engagement hole 43 is released.

主軸ヘッド3が切替位置に到達した場合、制御装置80は、主軸駆動制御部85による主軸モータ31の回転制御に、累積部93の累積値を用いないよう切替を行う。即ち主軸ヘッド3が切替位置から交換位置までの間(又は、切替位置より上方にある場合)、主軸駆動制御部85は累積部93の累積値を用いずに、主軸モータ31の回転制御を行う。その後、主軸ヘッド3が交換位置に達した場合、制御装置80は、工具交換を行う。工具交換の際も、主軸34の回転制御は累積値を用いずに行うよう切り替えがなされている。   When the spindle head 3 reaches the switching position, the control device 80 performs switching so that the accumulated value of the accumulating unit 93 is not used for the rotation control of the spindle motor 31 by the spindle drive control unit 85. In other words, the spindle drive control unit 85 controls the rotation of the spindle motor 31 without using the accumulated value of the accumulating unit 93 during the period from the switching position to the replacement position (or when the spindle head 3 is above the switching position). . Thereafter, when the spindle head 3 reaches the replacement position, the control device 80 performs tool replacement. Even when the tool is changed, the rotation control of the spindle 34 is switched without using the accumulated value.

工具交換を終えた後、制御装置80は、Z軸駆動制御部84にてワークWの加工を行うため主軸34を交換位置から加工位置まで下降させる。制御部80は、主軸34が交換位置から切替位置に達するまでの間、主軸駆動制御部85による主軸モータ31の回転制御を、累積部93の累積値を用いずに行わせる。主軸ヘッド3が切替位置に達した場合、制御装置80は、主軸駆動制御部85による主軸モータ31の回転制御を、累積部93の累積値を用いて行うよう切替を行う。   After completing the tool change, the control device 80 lowers the spindle 34 from the change position to the machining position in order to process the workpiece W by the Z-axis drive control unit 84. The controller 80 controls the rotation of the spindle motor 31 by the spindle drive controller 85 without using the accumulated value of the accumulator 93 until the spindle 34 reaches the switching position from the replacement position. When the spindle head 3 reaches the switching position, the control device 80 performs switching so that the rotation control of the spindle motor 31 by the spindle drive control unit 85 is performed using the accumulated value of the accumulation unit 93.

なお制御装置80による回転制御に累積値を用いるか否かの切り替えは、主軸24に装着された工具が回転工具又は旋削工具(非回転工具)のいずれであるかに関係なく行われる。なお本実施の形態においては、主軸34を上昇させる場合及び下降させる場合の切替位置を同一位置としたが、異なる位置としてもよい。   Note that switching whether to use the accumulated value for rotation control by the control device 80 is performed regardless of whether the tool mounted on the spindle 24 is a rotating tool or a turning tool (non-rotating tool). In the present embodiment, the switching position when the spindle 34 is raised and lowered is the same position, but may be a different position.

図10は、制御装置80による工具交換処理の手順を示すフローチャートである。なお本フローチャートにおいては、ワークに対する加工を終えた時点からの処理を示す。またこの時点においては、主軸駆動制御部85は累積部93の累積値を用いた主軸モータ31の回転制御を行うよう、切り替えがなされている。   FIG. 10 is a flowchart showing the procedure of the tool change process by the control device 80. In this flowchart, processing from the time when machining on the workpiece is finished is shown. At this time, the spindle drive control unit 85 is switched so as to perform rotation control of the spindle motor 31 using the accumulated value of the accumulation unit 93.

制御装置80の制御部81は、主軸34に装着された工具4による加工を終えた後、工具交換を開始する。制御部81は、Z軸駆動制御部84にてZ軸モータ73を駆動し、主軸ヘッド3の上昇を開始する(ステップS1)。これにより主軸34はワークに対する加工位置からZ軸方向の上方への移動を開始する。また制御部81は、主軸駆動制御部85にて主軸34の軸回りの位置を原点位置に合わせる位置合わせ処理を開始する(ステップS2)。   The control unit 81 of the control device 80 starts the tool change after finishing the machining with the tool 4 attached to the main shaft 34. The control unit 81 drives the Z-axis motor 73 by the Z-axis drive control unit 84 and starts to raise the spindle head 3 (step S1). As a result, the spindle 34 starts to move upward in the Z-axis direction from the machining position with respect to the workpiece. In addition, the control unit 81 starts the alignment process for adjusting the position of the spindle 34 around the axis to the origin position by the spindle drive control unit 85 (step S2).

その後、制御部81は、Z方向に関して主軸34の位置が所定の切替位置に達したか否かを判定する(ステップS3)。主軸34が切替位置に達していない場合(S3:NO)、制御部81は、切替位置に達するまで主軸34の上昇及び位置合わせ等を継続して行う。主軸34が切替位置に達した場合(S3:YES)、制御部81は、主軸駆動制御部85へ切替指示を与えることにより、累積部93の累積値を用いずに主軸モータ31の回転制御を行うよう、主軸駆動制御部85に制御の切替を行わせる(ステップS4)。   Thereafter, the control unit 81 determines whether or not the position of the main shaft 34 has reached a predetermined switching position in the Z direction (step S3). When the main shaft 34 has not reached the switching position (S3: NO), the control unit 81 continues to raise and align the main shaft 34 until reaching the switching position. When the main shaft 34 reaches the switching position (S3: YES), the control unit 81 gives a switching instruction to the main shaft drive control unit 85, thereby controlling the rotation of the main shaft motor 31 without using the accumulated value of the accumulating unit 93. Control is performed by the spindle drive control unit 85 so as to perform the control (step S4).

その後、制御部81は、Z方向に関して主軸34の位置が交換位置に達したか否かを判定する(ステップS5)。主軸が交換位置に達していない場合(S5:NO)、制御部81は、交換位置に達するまで主軸34の上昇を継続して行う。主軸34が交換位置に達した場合(S5:YES)、制御部81は、Z軸駆動制御部84による主軸ヘッド3の上方への移動を停止し(ステップS6)、主軸34に装着された工具4を次の工具4に交換する為に次の工具4を把持した把持アーム24をアーム揺動位置へ搬送する(ステップS7)。   Thereafter, the control unit 81 determines whether or not the position of the main shaft 34 has reached the replacement position in the Z direction (step S5). When the main shaft has not reached the replacement position (S5: NO), the control unit 81 continues to raise the main shaft 34 until it reaches the replacement position. When the spindle 34 reaches the replacement position (S5: YES), the control unit 81 stops the upward movement of the spindle head 3 by the Z-axis drive control unit 84 (step S6), and the tool attached to the spindle 34 In order to replace 4 with the next tool 4, the gripping arm 24 that grips the next tool 4 is transported to the arm swing position (step S7).

把持アーム24をアーム揺動位置へ搬送後、制御部81は、Z軸駆動制御部84による主軸ヘッド3の下降を開始する(ステップS8)。これにより工具交換が行われる。次いで制御部81は、主軸34が切替位置に達したか否かを判定する(ステップS9)。主軸34が切替位置に達していない場合(S9:NO)、制御部81は、切替位置に達するまで主軸34の下降を継続して行う。主軸34が切替位置に達した場合(S9:YES)、制御部81は、主軸駆動制御部85へ切替指示を与えることにより、累積部93の累積値を用いた主軸モータ31の回転制御を行うよう、主軸駆動制御部85に制御の切替を行わせ(ステップS10)、工具交換処理を終了する。その後、工作機械100は、主軸34を加工位置まで下降させ、ワークに対する加工を開始する。   After transporting the grip arm 24 to the arm swing position, the control unit 81 starts the spindle head 3 to be lowered by the Z-axis drive control unit 84 (step S8). Thereby, tool change is performed. Next, the control unit 81 determines whether or not the main shaft 34 has reached the switching position (step S9). When the main shaft 34 has not reached the switching position (S9: NO), the control unit 81 continues to lower the main shaft 34 until reaching the switching position. When the main shaft 34 reaches the switching position (S9: YES), the control unit 81 gives a switching instruction to the main shaft drive control unit 85, thereby performing rotation control of the main shaft motor 31 using the accumulated value of the accumulating unit 93. Thus, the spindle drive control unit 85 performs control switching (step S10), and the tool change process is terminated. Thereafter, the machine tool 100 lowers the spindle 34 to the machining position and starts machining the workpiece.

以上の構成の本実施の形態に係る工作機械100は、軸回りにおける主軸34の目標位置(特定位置)及び現位置の差に応じた値を減算器92が算出し、この差分値の累積値を累積部93が算出する。目標位置は、例えば主軸34の原点位置などであり、工具交換の際に主軸34があるべき位置とすることができる。工作機械100は、減算器92による差分値及び累積部93による累積値の両方に基づく主軸モータ31の回転制御と、累積値を用いずに差分値に基づく主軸モータ31の回転制御とを切り替えて、主軸34の回転制御を行う。これにより工作機械100は、必要に応じて累積値に基づく回転制御を行わないよう、主軸34の回転制御の方法を切り替えることが可能となる。   In the machine tool 100 according to the present embodiment having the above configuration, the subtractor 92 calculates a value corresponding to the difference between the target position (specific position) of the main spindle 34 and the current position around the axis, and the accumulated value of the difference values. Is calculated by the accumulating unit 93. The target position is, for example, the origin position of the main shaft 34, and can be the position where the main shaft 34 should be when the tool is changed. The machine tool 100 switches between rotation control of the spindle motor 31 based on both the difference value by the subtractor 92 and the accumulation value by the accumulation unit 93 and rotation control of the spindle motor 31 based on the difference value without using the accumulation value. The rotation of the main shaft 34 is controlled. As a result, the machine tool 100 can switch the rotation control method of the spindle 34 so as not to perform the rotation control based on the accumulated value as necessary.

また工作機械100は、ワークに対する加工位置及び工具交換を行う交換位置の間の所定の切替位置にて、回転制御の方法を切り替える。工作機械100は、加工位置から切替位置までは差分値及び累積値に基づく主軸モータ31の回転制御を行い、切替位置から交換位置までは差分値に基づく回転制御を行う。切替位置は、例えば回転工具が装着された主軸34の軸回りの位置合わせと、加工位置から交換位置へのZ方向の主軸34の上昇とを同時的に行った場合に、主軸34の位置合わせを十分に完了させることができる位置を設定することができる。   Further, the machine tool 100 switches the rotation control method at a predetermined switching position between the machining position for the workpiece and the exchange position where the tool is exchanged. The machine tool 100 performs rotation control based on the difference value and the accumulated value from the machining position to the switching position, and performs rotation control based on the difference value from the switching position to the replacement position. The switching position is, for example, the alignment of the main shaft 34 when the alignment of the main shaft 34 around which the rotary tool is mounted and the ascent of the main shaft 34 in the Z direction from the machining position to the replacement position are performed simultaneously. It is possible to set a position that can be sufficiently completed.

これにより工作機械100は、回転工具が装着された主軸34の位置合わせを行う際には、累積値に基づく回転制御を行って、高速及び高精度な位置合わせを実現できる。また工作機械100は、主軸34の位置合わせを終えた後に、累積値を用いずに差分値に基づく回転制御を行うよう制御方法を切り替えることができ、主軸34に旋削工具(非回転工具)が装着されていても、累積値に基づく過大な負荷が主軸モータ31に加わることを防止できる。また所定の切替位置にて制御方法を切り替える構成であるため、工作機械100は、回転工具及び旋削工具のいずれに対しても同じ方法で切り替えを行えばよく、主軸34にいずれの工具が装着されているかを判定する必要がない。   As a result, the machine tool 100 can perform high-speed and high-precision alignment by performing rotation control based on the accumulated value when aligning the spindle 34 to which the rotary tool is mounted. In addition, the machine tool 100 can switch the control method so as to perform rotation control based on the difference value without using the accumulated value after the alignment of the spindle 34, and a turning tool (non-rotating tool) is provided on the spindle 34. Even if it is mounted, it is possible to prevent an excessive load based on the accumulated value from being applied to the spindle motor 31. Further, since the control method is switched at a predetermined switching position, the machine tool 100 may switch the rotating tool and the turning tool by the same method, and any tool is mounted on the spindle 34. There is no need to determine whether or not

なお本実施の形態においては、Z方向に関する主軸34の位置が所定の切替位置であるか否かを条件として、工作機械100が主軸モータ31の回転制御の方法を切り替える構成としたが、これに限るものではない。回転制御の切り替えを、例えば以下の変形例1又は変形例2等の条件で行ってもよい。   In the present embodiment, the machine tool 100 switches the rotation control method of the spindle motor 31 on the condition that the position of the spindle 34 in the Z direction is a predetermined switching position. It is not limited. For example, the rotation control may be switched under the conditions of Modification 1 or Modification 2 below.

(変形例1)
変形例1に係る工作機械100は、少なくとも工具4が工具交換のために主軸34から取り外される前に、差分値及び累積値に基づく回転制御から、累積値を用いずに差分値に基づく回転制御へ、主軸モータ31の制御方法を切り替える。これにより、工具4が主軸34から取り外される際には累積値に基づく回転制御が行われていないため、旋削工具(非回転工具)が交換のために取り外された場合に、主軸34の原点位置に対する誤差の累積により、主軸34が原点位置から大きくずれた位置へ回転されることを防止できる。
(Modification 1)
The machine tool 100 according to the first modification uses a rotation control based on a difference value without using a cumulative value from a rotation control based on the difference value and the cumulative value before at least the tool 4 is removed from the spindle 34 for tool change. The control method of the spindle motor 31 is switched. Thereby, when the tool 4 is removed from the spindle 34, the rotation control based on the accumulated value is not performed. Therefore, when the turning tool (non-rotating tool) is removed for replacement, the origin position of the spindle 34 is removed. By accumulating errors with respect to, the main shaft 34 can be prevented from rotating to a position greatly deviated from the origin position.

(変形例2)
また工作機械100は、主軸34に装着した工具4が回転工具又は旋削工具(非回転工具)のいずれであるかを判定し、判定結果に応じて主軸モータ31の回転制御の方法を切り替える構成としてもよい。工作機械100は、例えばワークに対する加工条件、加工内容又は加工指令等が記載された加工プログラムを制御装置80の記憶部81cに記憶している。制御装置80の制御部81は、記憶部81cに記憶された加工プログラムに従って、X軸駆動制御部82〜C軸駆動制御部87等の制御を行い、ワークに対する加工を行う。この構成において工作機械100は、加工プログラムの内容などに基づいて、主軸34に装着した工具が回転工具又は旋削工具のいずれであるかを判定することができる。
(Modification 2)
The machine tool 100 is configured to determine whether the tool 4 attached to the spindle 34 is a rotating tool or a turning tool (non-rotating tool), and to switch the rotation control method of the spindle motor 31 according to the determination result. Also good. The machine tool 100 stores, for example, a machining program in which machining conditions, machining contents, machining commands, and the like for a workpiece are written in the storage unit 81c of the control device 80. The control unit 81 of the control device 80 controls the X-axis drive control unit 82 to the C-axis drive control unit 87 in accordance with the machining program stored in the storage unit 81c, and performs machining on the workpiece. In this configuration, the machine tool 100 can determine whether the tool mounted on the spindle 34 is a rotating tool or a turning tool based on the contents of the machining program.

図11は記憶部81cに記憶されている加工プログラムの一例を示す図である。制御装置80の制御部81は、加工プログラムの1行目から順に指令を読み取り、読み取った指令に応じた処理を順次的に行っていく。図11において、M6は工具を交換することを示す指令であり、T1〜T3は主軸34に装着する工具を示す。例えば1行目における「M6T1」は、1番の工具4を主軸34に装着することを意味する。M141は、主軸34を回転させること(以下主軸回転モードという)を設定する指令であり、M142は、C軸回りにワーク台16を回転させること(以下C軸回転モードという)を設定する指令である。主軸回転モードでは、主軸34に対する回転を指令でき、ワーク台16に対する回転を指令できない。C軸回転モードでは、主軸34に対する回転を指令できず、ワーク台16に対する回転を指令できる。M30は処理の終了を示す指令である。   FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a machining program stored in the storage unit 81c. The control unit 81 of the control device 80 sequentially reads commands from the first line of the machining program, and sequentially performs processing according to the read commands. In FIG. 11, M6 is a command indicating that a tool is to be replaced, and T1 to T3 indicate tools to be mounted on the main shaft 34. For example, “M6T1” in the first line means that the first tool 4 is attached to the spindle 34. M141 is a command for setting the rotation of the main shaft 34 (hereinafter referred to as a main shaft rotation mode), and M142 is a command for setting the rotation of the work table 16 around the C axis (hereinafter referred to as a C-axis rotation mode). is there. In the spindle rotation mode, rotation with respect to the spindle 34 can be commanded, and rotation with respect to the work table 16 cannot be commanded. In the C-axis rotation mode, rotation with respect to the main shaft 34 cannot be commanded, and rotation with respect to the work table 16 can be commanded. M30 is a command indicating the end of the process.

主軸回転モードが設定されている場合、主軸34には回転工具が装着されていると考えられる。またC軸回転モードが設定されている場合、主軸34には旋削工具(非回転工具)が装着されていると考えられる。よって制御装置80の制御部81は、加工プログラムにおける工具交換指令M6の後のモード設定指令がM141又はM142のいずれであるかに応じて、主軸34に装着された工具が回転工具又は旋削工具(非回転工具)のいずれであるかを判定することができる。   When the spindle rotation mode is set, it is considered that a rotating tool is mounted on the spindle 34. When the C-axis rotation mode is set, it is considered that a turning tool (non-rotating tool) is attached to the main shaft 34. Therefore, the control unit 81 of the control device 80 determines whether the tool mounted on the spindle 34 is a rotary tool or a turning tool (depending on whether the mode setting command after the tool change command M6 in the machining program is M141 or M142. It is possible to determine which is a non-rotating tool.

図12は、変形例2に係る工作機械100が行う主軸34の回転制御の切替処理の手順を示すフローチャートである。変形例2に係る工作機械100の制御装置80の制御部81は、記憶部81cに記憶された加工プログラムから1行分の指令を読み取る(ステップS31)。制御部81は、読み取った指令が工具交換指令M6であるか否かを判定する(ステップS32)。工具交換指令M6でない場合(S32:NO)、制御部81は、読み取った指令に応じた処理を行って(ステップS33)、ステップS31へ処理を戻す。   FIG. 12 is a flowchart illustrating a procedure for switching processing of rotation control of the spindle 34 performed by the machine tool 100 according to the second modification. The control part 81 of the control apparatus 80 of the machine tool 100 which concerns on the modification 2 reads the instruction | command for 1 line from the machining program memorize | stored in the memory | storage part 81c (step S31). The controller 81 determines whether or not the read command is a tool change command M6 (step S32). If it is not the tool change command M6 (S32: NO), the control unit 81 performs a process according to the read command (step S33), and returns the process to step S31.

読み取った指令が工具交換命令である場合(S32:YES)、制御部81は、工具交換を行う(ステップS34)。次いで制御部81は、加工プログラムから次の指令を読み取り(ステップS35)、読み取った指令に基づいて主軸34に装着された工具4が回転工具であるか否かを判定する(ステップS36)。制御部81は、読み取った指令がM141の場合に回転工具であると判定し、M142の場合に旋削工具であると判定することができる。主軸34に装着された工具4が回転工具であると判定した場合(S36:YES)、制御部81は、累積部93の累積値を用いた主軸モータ31の回転制御を行うよう、主軸駆動制御部85に制御の切替を行わせ(ステップS37)、ステップS31へ処理を戻す。主軸34に装着された工具4が回転工具でないと判定した場合(S36:NO)、制御部81は、累積値を用いずに差分値に基づく主軸モータ31の回転制御を行うよう、主軸駆動制御部85に制御の切替を行わせ(ステップS38)、ステップS31へ処理を戻す。   When the read command is a tool change command (S32: YES), the control unit 81 performs tool change (step S34). Next, the control unit 81 reads the next command from the machining program (step S35), and determines whether or not the tool 4 attached to the spindle 34 is a rotating tool based on the read command (step S36). The control unit 81 can determine that the read command is a rotating tool when the command is M141, and can determine that the command is a turning tool when the command is M142. When it is determined that the tool 4 attached to the spindle 34 is a rotary tool (S36: YES), the control unit 81 performs spindle drive control so as to perform rotation control of the spindle motor 31 using the accumulated value of the accumulation unit 93. The control is switched by the unit 85 (step S37), and the process returns to step S31. When it is determined that the tool 4 mounted on the spindle 34 is not a rotary tool (S36: NO), the control unit 81 performs spindle drive control so as to perform rotation control of the spindle motor 31 based on the difference value without using the accumulated value. The control is switched by the unit 85 (step S38), and the process returns to step S31.

このように変形例2に係る工作機械100は、主軸34に装着されている工具4が回転工具又は旋削工具のいずれであるかを判定する。装着されている工具4が回転工具である場合、工作機械100は、減算器92の差分値及び累積部93の累積値に基づく主軸モータ31の回転制御を行う。装着されている工具4が旋削工具である場合、工作機械100は、累積値に基づく回転制御を行わず、差分値に基づく回転制御を行う。これにより、旋削工具が主軸34に装着された場合に、累積値に基づく回転制御を行うことによって主軸モータ31に過大な負荷が加わることを防止できる。   As described above, the machine tool 100 according to the modified example 2 determines whether the tool 4 mounted on the spindle 34 is a rotary tool or a turning tool. When the mounted tool 4 is a rotary tool, the machine tool 100 performs rotation control of the spindle motor 31 based on the difference value of the subtracter 92 and the accumulated value of the accumulating unit 93. When the mounted tool 4 is a turning tool, the machine tool 100 does not perform rotation control based on the accumulated value, but performs rotation control based on the difference value. Thereby, when a turning tool is mounted on the spindle 34, it is possible to prevent an excessive load from being applied to the spindle motor 31 by performing rotation control based on the accumulated value.

なお上述の変形例2においては、工具4が回転工具又は旋削工具のいずれであるかを加工プログラムに記載された指令に基づいて判定する構成としたが、これに限るものではない。工作機械100は、例えば主軸34に装着された工具4の種別などを識別するセンサなどを備え、このセンサの出力に基づいて工具4が回転工具又は旋削工具のいずれであるかを判定する構成としてよい。また例えば、加工プログラムとは別に、記憶部80cに各工具が回転工具又は旋削工具のいずれであるかをあらかじめ登録しておき、その情報を利用してもよい。   In the second modification described above, it is configured to determine whether the tool 4 is a rotating tool or a turning tool based on a command described in the machining program. However, the present invention is not limited to this. The machine tool 100 includes, for example, a sensor for identifying the type of the tool 4 mounted on the spindle 34, and the like, and determines whether the tool 4 is a rotating tool or a turning tool based on the output of the sensor. Good. For example, separately from the machining program, it may be registered in advance in the storage unit 80c whether each tool is a rotating tool or a turning tool, and the information may be used.

2 工具マガジン
3 主軸ヘッド
4 工具
5 係合突起部
16 ワーク台
31 主軸モータ
31e エンコーダ
34 主軸
40 工具ホルダ
41 回り止めフランジ
80 制御装置
81 制御部
85 主軸駆動制御部
91 速度変換部
92 減算器
93 累積部
94 加算器
95 比例制御部
96 速度変換部
2 Tool magazine 3 Spindle head 4 Tool 5 Engaging protrusion 16 Work table 31 Spindle motor 31e Encoder 34 Spindle 40 Tool holder 41 Non-rotating flange 80 Controller 81 Controller 85 Spindle drive controller 91 Speed converter 92 Subtractor 93 Cumulative Unit 94 adder 95 proportional control unit 96 speed conversion unit

Claims (4)

工具を装着してワークを加工する主軸と、該主軸に装着される工具を格納する格納部と、前記主軸に装着された工具及び前記格納部に格納された工具の交換を制御する制御装置とを備え、前記制御装置が、工具の交換を行う前に、前記主軸を軸回りにおける特定位置まで回転させる第1位置制御手段、及び、前記主軸を軸方向のワークに対する加工位置から工具交換を行う交換位置まで移動させる第2位置制御手段を有する工作機械において、
前記制御装置は、
前記主軸の軸回りにおける位置及び前記特定位置の差に応じた値を算出する第1算出手段と、
該第1算出手段が算出した値の累積値を算出する第2算出手段と、
前記第1位置制御手段が、前記第1算出手段が算出した値に基づく前記主軸の回転制御を行うか、又は、前記第1算出手段が算出した値及び前記第2算出手段が算出した累積値に基づく前記主軸の回転制御を行うかの切替を行う切替手段と
を備え
前記切替手段は、
前記第2位置制御手段により移動される前記主軸の位置が前記加工位置から該加工位置及び前記交換位置の間の所定位置までである場合に、前記第1位置制御手段が、前記第1算出手段が算出した値及び前記第2算出手段が算出した累積値に基づく前記主軸の回転制御を行い、
前記第2位置制御手段により移動される前記主軸の位置が前記所定位置から前記交換位置までである場合に、前記第1位置制御手段が、前記第1算出手段が算出した値に基づく前記主軸の回転制御を行うよう、
前記第1位置制御手段による制御の切替を行うようにしてあること
を特徴とする工作機械。
A spindle that mounts a tool to process a workpiece, a storage unit that stores a tool that is mounted on the spindle, a control unit that controls replacement of the tool mounted on the spindle and the tool stored in the storage unit, A first position control means for rotating the spindle to a specific position around the axis and exchanging the tool from a machining position with respect to the workpiece in the axial direction before exchanging the tool. In a machine tool having second position control means for moving to an exchange position,
The controller is
First calculation means for calculating a value according to a difference between a position of the main shaft around the axis and the specific position;
Second calculation means for calculating a cumulative value of the values calculated by the first calculation means;
The first position control unit performs rotation control of the spindle based on the value calculated by the first calculation unit, or the value calculated by the first calculation unit and the cumulative value calculated by the second calculation unit and a switching means for performing said one of the switching control rotation of the spindle based on,
The switching means is
When the position of the main spindle moved by the second position control means is from the machining position to a predetermined position between the machining position and the exchange position, the first position control means is configured as the first calculation means. Performing rotation control of the spindle based on the calculated value and the cumulative value calculated by the second calculating means,
When the position of the main shaft moved by the second position control means is from the predetermined position to the replacement position, the first position control means is configured so that the first position of the main spindle based on the value calculated by the first calculation means To perform rotation control,
A machine tool, wherein control is switched by the first position control means .
前記切替手段は、工具交換のために工具が前記主軸から取り外される前に、前記第1算出手段が算出した値及び前記第2算出手段が算出した累積値に基づく前記主軸の回転制御から、前記第1算出手段が算出した値に基づく前記主軸の回転制御へ前記第1位置制御手段の制御を切り替えるようにしてあること
を特徴とする請求項1に記載の工作機械。
The switching means includes a rotation control of the spindle based on a value calculated by the first calculation means and a cumulative value calculated by the second calculation means before the tool is removed from the spindle for tool replacement. The machine tool according to claim 1, wherein the control of the first position control means is switched to rotation control of the spindle based on the value calculated by the first calculation means.
前記主軸には、該主軸の回転によって加工を行う回転工具、又は、回転せずに加工を行う非回転工具が装着可能であり、
前記主軸に装着されている工具が前記回転工具又は前記非回転工具のいずれであるかを判定する工具判定手段を備え、
前記切替手段は、
前記工具判定手段が前記回転工具であると判定した場合に、前記第1位置制御手段が、前記第1算出手段が算出した値及び前記第2算出手段が算出した累積値に基づく前記主軸の回転制御を行い、
前記工具判定手段が前記非回転工具であると判定した場合に、前記第1位置制御手段が、前記第1算出手段が算出した値に基づく前記主軸の回転制御を行うよう、
前記第1位置制御手段による制御の切替を行うようにしてあること
を特徴とする請求項1に記載の工作機械。
The main shaft can be mounted with a rotating tool that performs processing by rotating the main shaft, or a non-rotating tool that performs processing without rotating,
A tool determination means for determining whether the tool mounted on the spindle is the rotating tool or the non-rotating tool;
The switching means is
When the tool determination means determines that the tool is the rotating tool, the first position control means rotates the spindle based on the value calculated by the first calculation means and the accumulated value calculated by the second calculation means. Control
When the tool determination means determines that the tool is the non-rotating tool, the first position control means performs rotation control of the spindle based on the value calculated by the first calculation means.
The machine tool according to claim 1, wherein control is switched by the first position control means.
主軸に装着された工具と格納部にて格納された工具とを交換し、工具の交換を実行する前に、前記主軸を軸回りにおける特定位置まで回転させると共に、前記主軸を軸方向のワークに対する加工位置から工具交換を行う交換位置まで移動させる工具交換方法において、
前記主軸の軸回りにおける位置及び前記特定位置の差に応じた値を算出する第1算出ステップと、
該第1算出ステップにて算出した値の累積値を算出する第2算出ステップと、
前記主軸を軸回りにおける特定位置まで回転させる際に、前記第1算出ステップにて算出した値に基づく前記主軸の回転制御を行うか、又は、前記第1算出ステップにて算出した値及び前記第2算出ステップにて算出した累積値に基づく前記主軸の回転制御を行うかの切替を行う切替ステップと
含み、
前記切替ステップでは、
軸方向へ移動される前記主軸の位置が前記加工位置から該加工位置及び前記交換位置の間の所定位置までである場合に、前記第1算出ステップにて算出した値及び前記第2算出ステップにて算出した累積値に基づく前記主軸の軸回りの回転制御を行い、
軸方向へ移動される前記主軸の位置が前記所定位置から前記交換位置までである場合に、前記第1算出ステップにて算出した値に基づく前記主軸の回転制御を行うよう、
制御の切替を行うこと
を特徴とする工具交換方法。
The tool mounted on the spindle and the tool stored in the storage unit are exchanged, and before the tool is exchanged, the spindle is rotated to a specific position around the axis, and the spindle is rotated with respect to the workpiece in the axial direction. In the tool change method to move from the machining position to the change position for tool change,
A first calculation step of calculating a value according to a difference between a position of the main shaft around the axis and the specific position;
A second calculation step for calculating a cumulative value of the values calculated in the first calculation step;
When the spindle is rotated to a specific position around the axis, rotation control of the spindle is performed based on the value calculated in the first calculation step, or the value calculated in the first calculation step and the first A switching step for switching whether to perform rotation control of the spindle based on the cumulative value calculated in the two calculation steps ;
In the switching step,
When the position of the spindle moved in the axial direction is from the machining position to a predetermined position between the machining position and the exchange position, the value calculated in the first calculation step and the second calculation step Rotation control around the spindle based on the cumulative value calculated by
When the position of the spindle that is moved in the axial direction is from the predetermined position to the replacement position, rotation control of the spindle based on the value calculated in the first calculation step is performed.
A tool change method characterized by switching control .
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CN105116838A (en) * 2015-09-11 2015-12-02 东莞市启航精密数控设备有限公司 Numerical-control cutter changing control device and method
JP6247265B2 (en) * 2015-09-29 2017-12-13 ファナック株式会社 Tool changer
JP6693229B2 (en) * 2016-03-30 2020-05-13 ブラザー工業株式会社 Work exchange device, work exchange method, and computer program
JP6484303B2 (en) * 2017-07-25 2019-03-13 ファナック株式会社 Exchange rotation position determination device and exchange rotation position determination method
JP7339117B2 (en) * 2019-10-16 2023-09-05 ファナック株式会社 Machine Tools
CN117008533B (en) * 2023-09-26 2023-12-12 南通固邦数控机床有限公司 Machining mode switching structure and method for numerical control machine tool

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63190575A (en) * 1987-01-30 1988-08-08 Fuji Electric Co Ltd Control circuit for home position stoppage
JPH0212507A (en) * 1988-06-30 1990-01-17 Fanuc Ltd Velocity controller
JPH0443413A (en) * 1990-06-11 1992-02-13 Toshiba Corp Position controller
US5954623A (en) * 1997-10-07 1999-09-21 Davis; Steven E. Tool changer apparatus and method of automating a machine tool
JP4543746B2 (en) * 2004-05-19 2010-09-15 ブラザー工業株式会社 Machine tool and processing method
DE202005004287U1 (en) * 2005-03-15 2005-05-19 Klingelnberg Ag Device for positioning of bar blade in machining tool, comprising cylindrical reference element and computer controlled gripping arm
ATE501810T1 (en) * 2006-06-01 2011-04-15 Wila Bv INTERCHANGEABLE TOOL/MANIPULATOR COMBINATION
JP5482639B2 (en) * 2010-12-13 2014-05-07 ブラザー工業株式会社 Numerical control device, control program, and storage medium
CN103100936B (en) * 2013-02-23 2015-11-04 北京工业大学 A kind of device and method testing cutter upset positioning precision in tool magazine

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