JP7198569B2 - 工作機械 - Google Patents
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Description
また、制御装置は、さらに、原位置にあるスライダを工具交換位置へ移動させるための操作が入力装置に入力されたとき、切削工具の交換が開始したと判定する。これによれば、切削工具の交換(ロス時間)にあたって実施される一連の(必須の)操作である、原位置にあるスライダを駆動機構によって工具交換位置へ移動させるための操作を、切削工具の交換開始のトリガーとすることにより、切削工具の交換の開始タイミングを自動で判断することが可能となる。その結果、工作機械は、切削工具の交換(ロス時間)を確実に測定することが可能となる。
また、制御装置は、さらに、切削工具の交換が開始したと判定するタイミングと、切削工具の交換が終了したと判定するタイミングから切削工具の交換作業時間を演算する。これによれば、工作機械は、切削工具の交換作業時間の演算を自動で実施することが可能となり、その交換作業時間を確実に測定することが可能となる。
以下、工作機械が適用された加工システムの一例である一実施形態について説明する。加工システム(ライン生産設備)10は、図1に示すように、複数のベースモジュール20と、そのベースモジュール20に設けられた複数(本実施形態では10個)の作業機モジュール30と、多関節ロボット(以下、ロボットと称する場合もある。)70(例えば、図2参照)と、を備えている。加工システム10は、複数のモジュール(ベースモジュール20や作業機モジュール30)をライン化して構成され、ワークWを機械加工する。以下の説明では、加工システム10に関する「前後」,「左右」,「上下」を、加工システム10の正面側から見た場合における前後,左右,上下として扱うこととする。
旋盤モジュール30Aは、旋盤がモジュール化されたものである。旋盤は、加工対象物であるワークWを回転させて、固定した切削工具43aで加工する「工作機械」である。旋盤モジュール30Aは、図2に示すように、可動ベッド41、主軸台42、工具台43、工具台移動装置44、加工室45、走行室46及びモジュール制御装置47(以下、制御装置47と称する場合もある。)を有している。
制御装置(モジュール制御装置)47は、回転駆動部43c、工具台移動装置44などを駆動制御する制御装置である。制御装置47は、図3に示すように、入出力装置47a、記憶装置47b、通信装置47c、主軸42a、回転駆動部43c、及び工具台移動装置44に接続されている。制御装置47は、マイクロコンピュータ(不図示)を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、CPU、RAMおよびROM(いずれも不図示)を備えている。CPUは、各種プログラムを実施して、入出力装置47a、記憶装置47b及び通信装置47cからデータを取得したり、入出力装置47a、主軸42a、回転駆動部43c、及び工具台移動装置44を制御したりする。RAMは同プログラムの実施に必要な変数を一時的に記憶するものであり、ROMは前記プログラムを記憶するものである。
表示パネル11aには、図5に示す切削工具交換用画面100が表示される。切削工具交換用画面100は、スライダ前進スイッチ101、スライダ後退スイッチ102及び試運転スイッチ103を備えている。スライダ前進スイッチ101は、Z軸スライダ44b1ひいては工具台43を前進(移動)させるためのスイッチである。スライダ後退スイッチ102は、Z軸スライダ44b1ひいては工具台43を後退(移動)させるためのスイッチである。試運転スイッチ103は、試運転を開始(実施)させるためのスイッチである。
ドリミルモジュール30Bは、ドリルによる孔開けやミーリング加工等を行うマシニングセンタがモジュール化されたものである。マシニングセンタは、固定したワークWに対し、回転する工具(回転工具)を押し当てて加工する「工作機械」である。ドリミルモジュール30Bは、図6に示すように、可動ベッド51、主軸ヘッド52、主軸ヘッド移動装置53、ワークテーブル54、加工室55、走行室56及びモジュール制御装置57(本明細書にて制御装置57と称する場合もある。)を有している。
制御装置(モジュール制御装置)57は、主軸52a(サーボモータ52c)、主軸ヘッド移動装置53などを駆動制御する制御装置である。制御装置57は、図7に示すように、入出力装置57a、記憶装置57b、通信装置57c、主軸52a、主軸ヘッド移動装置53、及びワークテーブル54に接続されている。制御装置57は、マイクロコンピュータ(不図示)を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、CPU、RAMおよびROM(いずれも不図示)を備えている。
加工前ストックモジュール30Cは、加工システム10にワークWを投入するモジュール(ワーク投入モジュール。また、単に投入モジュールと称する場合もある。)である。加工後ストックモジュール30Dは、加工システム10によって実施されるワークWに対する一連の加工が完了した完成品を収納して排出するモジュール(ワーク排出モジュール。また単に排出モジュールと称する場合もある。)である。
さらに、上述した工作機械(旋盤モジュール30A)の切削工具43a(刃具)の交換(特に切削工具交換時間の自動測定)について図8に示すフローチャートに沿って説明する。
制御装置47は、ステップS102において、旋盤モジュール30Aが自動運転中(自動運転モード中)であるか否かを判定する。制御装置47は、セレクトスイッチ11gが「自動モード」に切り換えられている場合には、自動運転中であると判定し、プログラムをステップS104に進める。制御装置47は、セレクトスイッチ11gが「各個モード」に切り換えられている場合には、自動運転中でないと判定し、ステップS102の処理を繰り返し実行する。
制御装置47は、ステップS108において、読み込んだセレクトスイッチ11gの位置情報に基づいて、作業者がセレクトスイッチ11gを「自動モード」から「各個モード」に切り換える自動→各個切換操作を入出力装置47aに入力したか否かを判定する。制御装置47は、セレクトスイッチ11gの位置が「自動モード」から「各個モード」に切り換えられた場合には、自動→各個切換操作が入出力装置47aに入力されたと判定する。制御装置47は、自動運転中にて切削工具43aの交換を促されて作業者によってセレクトスイッチ11gが「自動モード」から「各個モード」に切り換えられた場合に(ステップS102,104,108にてそれぞれ「YES」と判定し)、運転モードを自動運転モードから各個運転モードに切り換える(ステップS110)。尚、制御装置47は、作業者によってセレクトスイッチ11gが「自動モード」から「各個モード」に切り換えられない場合に(ステップS108にて「NO」と判定し)、ステップS108の処理を繰り返し実行する。
制御装置47は、交換作業時間の演算終了後に、新たに装着された切削工具43aの試運転を実施する。試運転が実施されている運転モードを試運転モードと称する。まず、制御装置47は、ステップS126において、作業者が試運転を開始するための操作(試運転開始操作)を入出力装置47aに入力したか否かを判定する。例えば、制御装置47は、作業者によって試運転スイッチ103が押下されるとともに実行ボタン11sが押下された場合に、試運転開始操作が入力されたと判定し、プログラムをステップS128に進め、そうでなければ、試運転開始操作が入力されていないと判定し、プログラムをステップS130に進める。試運転開始操作が入力された場合に、運転モードは試運転モードに切り換えられる。
これによれば、切削工具43a,52bの交換(ロス時間)にあたって実施される一連の(必須の)操作である、原位置にあるZ軸スライダ44b1(工具台43),Z軸スライダ53d(主軸ヘッド52)を工具台移動装置44,主軸ヘッド移動装置53によって工具交換位置へ移動させるための操作を、切削工具43a,52bの交換開始のトリガーとすることにより、切削工具43a,52bの交換の開始タイミングを自動で判断することが可能となる。その結果、旋盤モジュール30A,ドリミルモジュール30Bは、切削工具43a,52bの交換(ロス時間)を確実に測定することが可能となる。
これによれば、旋盤モジュール30A,ドリミルモジュール30Bは、切削工具43a,52bの交換作業時間の演算を自動で実施することが可能となり、その交換作業時間を確実に測定することが可能となる。
これによれば、切削工具43a,52bを交換する際にZ軸スライダ44b1(工具台43),Z軸スライダ53d(主軸ヘッド52)ひいては切削工具43a,52bを加工室45,55の入出口45a1,入出口55a1側の位置である工具交換位置に移動させる必要がある旋盤モジュール30A,ドリミルモジュール30Bにおいて、ロス時間の終了タイミングを自動で判断することにより、切削工具43a,52bの交換(ロス時間)を確実に測定することが可能となる。
Claims (2)
- ワークを切削する切削工具が着脱可能に装着されたスライダと、
前記スライダの動作の原点である原位置と作業者によって前記切削工具が交換される位置である工具交換位置との間で前記スライダを移動させることが可能である駆動機構と、
前記作業者による操作が入力可能である入力装置と、
前記入力装置への前記作業者の入力操作によって、
前記駆動機構が前記工具交換位置にある前記スライダを前記原位置へ移動させたとき、もしくは前記切削工具の交換作業が行われる交換モードから前記切削工具による前記ワークの切削が実施される通常運転モード、または試運転モードへ切り換えたとき、
前記切削工具の交換が終了したと判定する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、さらに、前記原位置にある前記スライダを前記工具交換位置へ移動させるための操作が前記入力装置に入力されたとき、前記切削工具の交換が開始したと判定し、
さらに、前記切削工具の交換が開始したと判定するタイミングと、前記切削工具の交換が終了したと判定するタイミングから前記切削工具の交換作業時間を演算する工作機械。 - 前記スライダは、前記ワークを加工可能な加工室内に配置されており、
前記加工室は前記ワークを搬入出する開口部を備え、
前記工具交換位置は、前記加工室内の前記開口部側の位置であり、
前記原位置は、前記加工室内であって前記開口部の反対側である加工室奥側の位置である請求項1に記載の工作機械。
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