JP6797972B1 - 工具挿入補助装置 - Google Patents
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Abstract
Description
工具を工具マガジンのポットに挿入するときの補助装置であって、
既に前記ポットに挿入された工具の外形形状に基づいて、
工具を挿入する予定の挿入予定ポットに挿入可能な工具の情報を報知するようになっている。
各図面中、同一の機能を有する部材には、同一符号を付している場合がある。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態、実施例を分けて示す場合があるが、異なる実施形態、実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせは可能である。後述の実施形態、実施例では、前述の実施形態、実施例と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態、実施例ごとには逐次言及しないものとする。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張して示している場合もある。
はじめに、図1を参照しながら、本開示の1つの実施形態に係る工具挿入補助装置及びその制御部の説明を行う。本開示の1つの実施形態に係る工具挿入補助装置の制御部の構成を示すブロック図である。図1に示す矢印は、信号の進行方向を示す。
工具挿入補助装置2は、作業員が工具を工具マガジンのポットに挿入するときの補助装置である。工具挿入補助装置2は、既にポットに挿入された工具の外形形状に基づいて、工具を挿入する予定のポットに挿入可能な工具の情報を報知することができる。以下、工具を挿入する予定のポットを挿入予定ポットと称する。
本実施形態に係る工具挿入補助装置2は、既にポットに挿入された工具の外形形状に加えて、工具マガジンの形状、ポットの移動経路の形状、及びポットの配置に基づいて、挿入予定ポットに挿入可能な工具の情報を報知することができる。
次に、工具挿入補助装置2の制御部100の構成について説明する。
制御部100は、少なくとも工具の識別符号に対応した工具の外形形状を記憶する記憶部200を備える。記憶部200は、更に、工具マガジンの形状、ポットの移動経路の形状、及びポットの配置に関する情報を記憶する。
入力装置50としては、キーボード、タッチパネル、音声入力装置をはじめとする任意の入力装置を用いることができる。
ただし、表示装置60による画像を用いて報知する場合に限られるものではなく、画像の代わりに音声を用いて報知することもできるし、画像及び音声を組み合わせて報知することもできる。
以上のような構成の制御部100における制御処理の実施例について、図面を参照しながら以下に説明する。
はじめに、図2及び図3を参照しながら、制御処理の第1の実施例について説明する。図2は、制御部における制御処理の第1及び第2の実施例を説明するための図であって、リング状の工具マガジンを模式的に示す側面図である。図3は、図2の断面A−Aを模式的に示す断面図であり、第1の実施例に関する、挿入予定ポットへ挿入可能な工具の最大外形を示す図である。
DXmax=(DS−D1(max)/2−CL)×2
として算出することができる。なお、工具T1の最大外径をD1maxではなく、D1(max)と記載してあるのは、後述する第2の実施例に示すように、工具の長手方向に沿った外形プロファイルを考慮して、工具TXの最大外径DXmaxを定める場合があるからである。つまり、工具TXの最大外径DXmaxを、工具T1の最大外径D1maxではなく、工具TXの最大外径DXmaxと長手方向で重なり合う領域における工具T1の最大外径を用いて算出する場合もあり得るからである。このことは、第1〜第5実施例の全てに当てはまる。
挿入予定ポット20Xに挿入可能な工具TXの情報として、例えば、最大外径DXmaxに加えて、挿入可能な工具の工具識別符号を、その工具の外径や最低クリアランスCLとともに報知することができる。
次に、図2に加えて図4を参照しながら、制御処理の第2の実施例について説明する。図4は、図2の断面A−Aを模式的に示す側面断面図であり、第2の実施例に関する、挿入予定ポットへ挿入可能な長手方向に沿った工具の最大プロファイルを模式的に示す側面断面図である。
上記の第1の実施例では、工具の最大外径を用いて、挿入予定ポットに挿入可能な工具の情報を定めたが、第2の実施例では、工具の長手方向に沿った外形プロファイルを考慮して、挿入予定ポットに挿入可能な工具の情報を定める。
既にポット20に挿入された工具T1の最大外径D1max、挿入予定ポット20Xに挿入する工具TXの最大外径DXmax、及びポット中心軸間距離DSの間には、
DS<D1max/2+D1max/2
の関係がある。よって、最大外径を用いて判断すると、工具T1及び工具TXが互いに干渉するので、工具TXを挿入予定ポット20に挿入できないという判断になる。
DXmax=(DS−D1/2−CL)×2
として算出できる。このような計算を繰り返して、長手方向における位置及びその位置における挿入可能な最大外径を算出することにより、挿入予定ポット20Xに挿入可能な工具TXの長手方向に沿った最大外形プロファイル定めることができる。
挿入予定ポット20Xに挿入可能な工具TXの情報として、例えば、最大外形プロファイルに加えて、挿入可能な工具の工具識別符号を、その工具の概略プロファイルや最低クリアランスCLを示す図ととともに報知することができる。
なお、挿入予定ポット20Xに工具TXを挿入した後、隣接する工具T1だけをポット20から引き抜くことができないので、工具TXの挿入予定ポット20Xへの挿入に際しては、工作機械の特性やプログラム等に基づいて、工具T1及び工具TXが先に使用される可能性を含めた判断を行うことが好ましい。
これにより、隣接するポット20間における工具の干渉を防いで、工具を容易に高い収納効率で工具マガジン10に収納することができる。
次に、図5を参照しながら、制御処理の第3の実施例について説明する。図5は、制御部における制御処理の第3の実施例を説明するための図であって、コーナー部を有するチェーンタイプの工具マガジンを模式的に示す側面図である。
図5には、工具を挿入する複数のポット20を備えたチェーンタイプの工具マガジン10が示されている。工具マガジン10には、4つのコーナー部を有する角形の移動経路が形成され、この移動経路に沿ってポット20が移動するようになっている(矢印参照)。
第3の実施例では、記憶部200に、コーナー部Eを有する工具マガジン10の形状、ポット20の移動経路の形状、及びポット20の配置が記憶されている。そして、最も中心軸間距離が小さくなるコーナー部Eにおける中心軸間距離DSCを用いて、挿入予定ポット20Xに挿入可能な工具TXの情報を定める。
DXmax=(DSC−D1(max)/2−CL)×2
として算出することができる。
なお、工具の長手方向に沿った外形プロファイルを用いる場合においても、中心軸間距離DSCを用いて、同様に挿入予定ポット20Xに挿入可能な工具TXの情報を定めることができる。この場合、工具TXの最大外径DXmaxを、工具TXの最大外径DXmaxと長手方向で重なり合う領域における工具T1の最大外径を用いて算出することができる。
次に、図6を参照しながら、制御処理の第4の実施例について説明する。図6は、制御部における制御処理の第4の実施例を説明するための図であって、U字形部を有するチェーンタイプの工具マガジンを模式的に示す側面図である。
図6には、工具を挿入する複数のポット20を備え、矢印Fで示すようなU字形部を有するチェーンタイプの工具マガジン10が示されている。U字形部Fを有する工具マガジン10では、挿入予定ポット20Xが移動経路上を移動するとき、U字形部Fの領域で近接して通過するポット20に工具T1が挿入されているとき、中心軸間距離DSUが最も小さくなる。
第4の実施例では、記憶部200に、U字形部Fを有する工具マガジン10の形状、ポット20の移動経路の形状、及びポット20の配置が記憶されている。そして、U字形部Fにおいて近接して通過するポット20との間の中心軸間距離を考慮した、最も小さな値になる中心軸間距離DSUを用いて、挿入予定ポット20Xに挿入可能な工具TXの情報を定める。
DXmax=(DSU−D1(max)/2−CL)×2
として算出することができる。
なお、工具の長手方向に沿った外形プロファイルを用いる場合においても、中心軸間距離DSUを用いて、同様に挿入予定ポット20Xに挿入可能な工具TXの情報を定めることができる。この場合、工具TXの最大外径DXmaxを、工具TXの最大外径DXmaxと長手方向で重なり合う領域における工具T1の最大外径を用いて算出することができる。第4の実施例の場合、工具TX及び工具T1が隣接して配置されていないので、挿入予定ポット20Xに工具TXを挿入した後、工具T1を自由にポット20から引き抜くことができる。
次に、図7A及び図7Bを参照しながら、制御処理の第5の実施例について説明する。図7A及び図7Bは、制御部における制御処理の第5の実施例を説明するための図であって、固定ラック形式の工具マガジンを模式的に示す側面断面図であり、図7Aには、特に挿入予定ポットへ挿入可能な工具の最大外形を示し、図7Bには、特に挿入予定ポットへ挿入可能な工具の最大長さを示す。
まず、図7Aに示すような、既にポット20に挿入された工具T1の外形形状に基づいて、挿入予定ポット20Xに挿入可能な工具TXの情報を定める。この場合については、図3を参照しながら説明した方法で、最大外径DXmaxを定めることができる。つまり、隣接するポット20の中心軸間距離DS、工具T1の最大外径D1(max)、最低クリアランスCLを用いると、挿入予定ポット20Xに挿入可能な工具TXの最大外径DXmaxは、
DXmax=(DS−D1(max)/2−CL)×2
として算出することができる。
つまり、挿入予定ポット20Xの端面から隣接する柱状部30Bの側面までの間の距離をRLとし、ポット20の端面及び工具TXの間に要する最低クリアランスをCL1とし、柱状部30Bの側面及び工具TXの間に要する最低クリアランスをCL2とすると、挿入予定ポット20Xに挿入可能な工具TXの最大長さLXmaxは、
LXmax=RL−CL1−CL2
として算出することができる。
なお、隣接する工具との干渉に基づく工具TXの情報に関し、工具TXの最大外径でなく、工具TXの長手方向に沿った外形プロファイルを用いる場合においても、同様に工具TXの情報を定めることができる。
20 ポット
20x 挿入予定ポット
30 ラック
32A、32B 柱状部
50 入力装置
60 表示装置
100 制御部
200 記憶部
300 判定部
400 報知部
E コーナー部
F 隣接部
T1 挿入済工具
TX 挿入予定工具
D1 挿入済工具の外径
DXmax 挿入可能な工具の最大外径
LXmax 挿入可能な工具の最大長さ
RL ポットの端面及び柱状部の側面の間の距離
DS、DSC、DSU ポット中心軸間距離
CL、CL1、CL2 最低クリアランス
Claims (7)
- 工具を工具マガジンのポットに挿入するときの補助装置であって、
既に前記ポットに挿入された工具の外形形状に基づいて、
工具を挿入する予定の挿入予定ポットに挿入可能な工具の情報を報知し、
既に前記ポットに挿入された工具の外形形状に加えて、前記工具マガジンの形状、前記ポットの移動経路の形状、及び前記ポットの配置に基づいて、前記挿入予定ポットに挿入可能な工具の情報を報知することを特徴とする工具挿入補助装置。
- 前記挿入予定ポットに挿入可能な工具の情報が、工具の最大外径であることを特徴とする請求項1に記載の工具挿入補助装置。
- 前記挿入予定ポットに挿入可能な工具の情報が、既に前記ポットに挿入された工具の長手方向に沿った外形プロファイルに対して、干渉せずに前記挿入予定ポットに挿入可能な工具の長手方向に沿った最大外形プロファイルであることを特徴とする請求項1に記載の工具挿入補助装置。
- 少なくとも工具の識別符号に対応した工具の外形形状を記憶する記憶部と、
入力された前記識別符号、及び前記記憶部に記憶されたデータに基づいて、前記挿入予定ポットに挿入可能な工具の情報を定める判定部と、
前記判定部で定められた該情報を報知する報知部と、
を備えることを特報とする請求項1から3の何れか1項に記載の工具挿入補助装置。
- 前記記憶部に、更に、隣接するポットの中心軸間距離が記憶され、
前記挿入予定ポットに隣接する前記ポットに工具が挿入されているとき、
前記判定部が、
前記挿入予定ポット及び前記隣接するポットの中心軸間距離、並びに前記隣接するポットに挿入されている前記工具の外形形状に基づいて、前記挿入予定ポットに挿入可能な工具の情報を定めることを特報とする請求項4に記載の工具挿入補助装置。
- 工具を工具マガジンのポットに挿入するときの補助装置であって、
既に前記ポットに挿入された工具の外形形状に基づいて、
工具を挿入する予定の挿入予定ポットに挿入可能な工具の情報を報知し、
少なくとも工具の識別符号に対応した工具の外形形状を記憶する記憶部と、
入力された前記識別符号、及び前記記憶部に記憶されたデータに基づいて、前記挿入予定ポットに挿入可能な工具の情報を定める判定部と、
前記判定部で定められた該情報を報知する報知部と、
を備え、
前記記憶部に、更に、前記工具マガジンの形状、前記ポットの移動経路の形状、及び前記ポットの配置が記憶され、
前記挿入予定ポットが前記移動経路上を移動するとき、近接して通過する前記ポットに工具が挿入されているとき、
前記判定部が、
前記挿入予定ポット及び前記近接して通過するポットの中心軸間距離、及び前記近接して通過するポットに挿入されている前記工具の外形形状に基づいて、前記挿入予定ポットに挿入可能な工具の情報を定めることを特報とする工具挿入補助装置。
- 工具を工具マガジンのポットに挿入するときの補助装置であって、
既に前記ポットに挿入された工具の外形形状に基づいて、
工具を挿入する予定の挿入予定ポットに挿入可能な工具の情報を報知し、
少なくとも工具の識別符号に対応した工具の外形形状を記憶する記憶部と、
入力された前記識別符号、及び前記記憶部に記憶されたデータに基づいて、前記挿入予定ポットに挿入可能な工具の情報を定める判定部と、
前記判定部で定められた該情報を報知する報知部と、
を備え、
前記記憶部に、更に、前記工具マガジンの形状、及び前記ポットの配置が記憶され、
前記判定部が、
前記ポットに対する工具の引き抜き方向、及び該引き抜き方向に工具を引き抜いたときの前記工具マガジンとの干渉を考慮して、前記挿入予定ポットに挿入可能な工具の情報を定めることを特報とする工具挿入補助装置。
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