JP7346282B2 - How to control the tool magazine - Google Patents
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Description
本発明は、工作機械の主軸に装着される交換用の多数の工具を保持する工具マガジンの制御方法に関するものである。 The present invention relates to a method for controlling a tool magazine that holds a large number of replacement tools mounted on the main shaft of a machine tool.
マシニングセンタ等の工作機械には、主軸に装着される多数の交換用工具を保持した工具マガジンが付設されており、主軸に装着された工具と、工具マガジンに保持された工具とを、工具交換装置によって、適宜交換できるようになっている。従来の工具マガジンの一例としては、工具を保持する複数の工具保持部、その工具保持部を所定の間隔で固定し、工具保持部を所定位置に移動（稼働）可能な無端環状のチェーン等の連結稼働部、その連結稼働部を動作させるサーボモータ等の駆動手段等からなるものが知られている。かかる工具マガジンは、連結稼働部を駆動手段によって駆動させることにより、所定の工具保持部が工具交換準備位置に移動させられ、その工具交換準備位置の工具保持部に保持された工具と、工作機械の主軸に装着された工具とが、工具交換装置によって交換されるようになっている。 Machine tools such as machining centers are equipped with a tool magazine that holds a large number of replacement tools that are attached to the spindle. This allows them to be replaced as appropriate. An example of a conventional tool magazine is a plurality of tool holders that hold tools, an endless ring-shaped chain that fixes the tool holders at predetermined intervals, and can move (operate) the tool holders to predetermined positions. A device is known that includes a link operating section, a driving means such as a servo motor for operating the link operating section, and the like. In such a tool magazine, a predetermined tool holding section is moved to a tool exchange preparation position by driving the connecting operation section by a driving means, and the tools held in the tool holding section at the tool exchange preparation position and the machine tool are moved. The tool attached to the spindle of the machine is exchanged by a tool exchanger.
上記したタイプの工具マガジンを付設した工作機械においては、従来から、工具準備時間の短縮化、すなわち、連結稼働部の高速稼働化が進められているが、連結稼働部の稼働速度を高速にすればするほど、その高速化に伴う振動が大きくなり、かつ、連結稼働部の稼働距離が長くなればなるほど、その振動が加工面に伝わって仕上がりに影響を与える可能性が高くなる。 In machine tools equipped with the above-mentioned type of tool magazine, efforts have been made to shorten the tool preparation time, that is, to increase the operating speed of the linked moving parts. The higher the speed, the greater the vibrations associated with the increased speed, and the longer the operating distance of the connected operating parts, the higher the possibility that the vibrations will be transmitted to the machined surface and affect the finish.
そのような問題点を解決するために、特許文献１の如く、次に準備する工具保持部の位置と工具交換準備位置（待機位置）との距離、すなわち、連結稼働部の移動量（稼働量）に着目し、その稼働量に応じて、工具マガジンの連結稼働部の稼働速度を変更する方法、すなわち、稼働量が大きい場合には連結稼働部の稼働速度を低くし、稼働量が小さい場合には稼働速度を早くして、振動の影響の低減を図る方法が提案されている。
In order to solve such problems, as in
しかしながら、特許文献１の如き従来の工具保持部の稼働制御方法は、連結稼働部の稼働量のみに着目して連結稼働部の稼働速度を決定するものであるため、次の工具の交換までの時間が十分にあるような場合でも、一定以上の稼働速度で稼働することになってしまい、低速で稼働させれば防止可能な不必要な振動を生じさせてしまうので、加工内容によっては加工精度に不具合が生じることがあった。
However, the conventional method for controlling the operation of a tool holder, such as that disclosed in
本発明の目的は、特許文献１の如き従来の工具保持部の稼働制御方法が有する問題点を解消し、工作機械の工具交換準備の際に、連結稼働部の稼働により生じる振動を効率的に低減することができ、不必要な振動の発生による加工精度の悪化を効果的に防止することが可能な工具マガジンの制御方法を提供することにある。
The purpose of the present invention is to solve the problems of the conventional method of controlling the operation of a tool holding part such as that disclosed in
本発明の内の請求項１に記載の発明は、工作機械に付設されており、工作機械の主軸に装着可能な工具を保持する複数の工具保持部と、それらの工具保持部を所定の間隔で連結する連結稼働部と、その連結稼働部を駆動するための駆動手段とが設けられた工具マガジンにおいて、前記駆動手段を駆動して前記工具保持部の内の一つを所定の位置に位置決めするための制御方法であって、記憶されている加工プログラム内の各工具準備指令から工具交換指令までの範囲をエリアとして区分し、その区分された各エリアの内の実行開始直前の直前エリアの動作内容を取得する動作内容取得ステップと、その動作内容取得ステップにおいて取得された直前エリアの動作内容と、予め設定された駆動装置の駆動速度とから、直前エリアにおける工具準備指令から直前エリアにおいて指定されている工具を保持した工具保持部を工具交換準備位置に移動させるまでの時間と、工具交換準備位置における工具交換のための動作に要する時間と、を合わせた所要時間である準備動作時間を算出する準備動作時間算出ステップと、前記動作内容取得ステップにおいて取得された直前エリアの動作内容から、その直前エリアにおける工具交換の準備以外の動作の所要時間である非準備動作時間を算出する非準備動作時間算出ステップとを有しており、前記準備動作時間算出ステップにおいて算出された準備動作時間と、前記非準備動作時間算出ステップにおいて算出された非準備動作時間とを比較し、その比較結果に応じて、工具交換の準備動作を行う際の駆動速度を決定することを特徴とするものである。
The invention according to
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記準備動作時間算出ステップが、前記動作内容取得ステップにおいて取得された直前エリアの動作内容と、予め設定された駆動装置の駆動速度とから、直前エリアにおける工具準備指令から直前エリアにおいて指定されている工具を保持した工具保持部を工具交換準備位置に移動させるまでの時間と、工具交換準備位置における工具交換のための動作に要する時間と、を合わせた最短の所要時間である最短準備動作時間を算出するものであるとともに、その準備動作時間算出ステップにおいて算出された最短準備動作時間が、前記非準備動作時間算出ステップにおいて算出された非準備動作時間よりも長い場合には、工具交換の準備動作を行う際の駆動速度を、予め設定された最速の駆動速度とすることを特徴とするものである。
The invention according to
請求項３に記載の発明は、請求項１、または２に記載の発明において、前記準備動作時間算出ステップが、前記動作内容取得ステップにおいて取得された直前エリアの動作内容と、予め設定された駆動装置の駆動速度とから、直前エリアにおける工具準備指令から直前エリアにおいて指定されている工具を保持した工具保持部を工具交換準備位置に移動させるまでの時間と、工具交換準備位置における工具交換のための動作に要する時間と、を合わせた最長の所要時間である最長準備動作時間を算出するものであるとともに、その準備動作時間算出ステップにおいて算出された最長準備動作時間が、前記非準備動作時間算出ステップにおいて算出された非準備動作時間よりも短い場合には、工具交換の準備動作を行う際の駆動速度を、予め設定された最遅の駆動速度とすることを特徴とするものである。
The invention according to
本発明に係る工具マガジンの制御方法によれば、工具準備指令から工具交換指令間の動作内容の時間を前もって導出（算出）し、それに応じて工具マガジンの連結稼働部の稼働速度を決定し、工具準備動作を実行することで、工作機械の工具交換準備の際に、連結稼働部の稼働により生じる振動を効率的に低減することができ、不必要な振動の発生による加工精度の悪化を効果的に防止することが可能となる。 According to the tool magazine control method according to the present invention, the time of the operation content between the tool preparation command and the tool change command is derived (calculated) in advance, and the operating speed of the connected operating part of the tool magazine is determined accordingly, By executing the tool preparation operation, it is possible to efficiently reduce the vibration caused by the operation of the connected moving parts when preparing the machine tool for tool change, and it is effective in reducing the deterioration of machining accuracy due to the generation of unnecessary vibration. This makes it possible to prevent
以下、本発明に係る工具マガジンの制御方法の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, one embodiment of the tool magazine control method according to the present invention will be described in detail based on the drawings.
＜工作機械、工具マガジンおよび制御装置の構成＞
図１は、本発明に係る制御方法によって制御される工具マガジンを搭載した工作機械を示す概念図である。工作機械Ｍは、基台であるベッド、切削工具を装着可能な主軸Ｓ、主軸Ｓを装着するためのサドル、サドルを装着するための鉛直な柱状のコラム、被加工物を載置するためのテーブル等を備えている。また、当該工作機械Ｍには、主軸Ｓに装着するための複数の工具を保持し、主軸Ｓに装着されているものと交換するための工具マガジンＴが併設されている。
<Configuration of machine tool, tool magazine and control device>
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a machine tool equipped with a tool magazine controlled by the control method according to the present invention. The machine tool M includes a bed as a base, a spindle S to which a cutting tool can be attached, a saddle for attaching the spindle S, a vertical column for attaching the saddle, and a column for placing a workpiece. Equipped with tables etc. Further, the machine tool M is provided with a tool magazine T for holding a plurality of tools to be mounted on the spindle S and for exchanging the tools mounted on the spindle S.
一方、図２は、工具マガジンＴを示す概念図であり、工具マガジンＴは、工具を保持可能な複数の工具保持部２，２・・と、それらの工具保持部２，２・・を所定の間隔で連結するチェーン等の連結稼働部４，４・・と、それらの連結稼働部４，４・・を駆動するためのモータ等の駆動手段３等を有しており、当該駆動手段３によって連結稼働部４，４・・を駆動することによって、各工具保持部２，２・・を所定位置に位置決めするようになっている。
On the other hand, FIG. 2 is a conceptual diagram showing a tool magazine T. The tool magazine T includes a plurality of
また、それらの工作機械Ｍおよび工具マガジンＴは、制御装置Ｃに接続されている。当該制御装置Ｃは、ＣＰＵ１１、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶手段１２、タイマ１３等を備えており、インターフェイス１４を介して工作機械Ｍ、工具マガジンＴ、キーボード、タッチパネル等の入力手段（図示せず）、モニタ等の出力手段（図示せず）等と接続されている。そして、制御装置Ｃは、予め記憶手段１２内に記憶されているプログラム（加工プログラム）にしたがって、工作機械Ｍおよび工具マガジンＴの作動を制御するようになっている。
Furthermore, these machine tools M and tool magazines T are connected to a control device C. The control device C is equipped with a
＜工具マガジンの作動制御方法＞
以下、本発明に係る工具マガジンの制御方法の一実施形態について、図３のフローチャートにしたがって説明する。工具マガジンの作動制御においては、まず、Ｓ（ステップ）１で、制御装置Ｃの記憶手段１２内に記憶されている加工に使用するプログラム（加工プログラム）が読み込まれる。
<Tool magazine operation control method>
An embodiment of the tool magazine control method according to the present invention will be described below with reference to the flowchart of FIG. 3. In controlling the operation of the tool magazine, first, in S (step) 1, a program (machining program) used for machining stored in the storage means 12 of the control device C is read.
続くＳ２では、Ｓ１で読み込まれた加工プログラム中に複数個含まれている各工具についての「工具準備指令」から「工具交換指令」までの範囲が、それぞれ、工具準備のエリアとして認識される。例えば、図４は、加工プログラムの一例を示したものであり、当該加工プログラム例で示されているように、最初の工具交換用の工具ＮＯ．１の「準備指令（Ｔ１）」から「工具交換指令（Ｍ６）」までの間が「エリア１」として区分されて認識され、次の工具交換用の工具ＮＯ．２の「準備指令（Ｔ２）」から「工具交換指令（Ｍ６）」までの間が「エリア２」として区分されて認識され、加工プログラムにおいて使用されるすべての工具についての「準備指令（ＴＮ）」から「工具交換指令」までの間が「エリアＮ」として区分されて認識される。
In subsequent S2, the range from the "tool preparation command" to the "tool exchange command" for each of the plurality of tools included in the machining program read in S1 is recognized as a tool preparation area. For example, FIG. 4 shows an example of a machining program, and as shown in the example machining program, the tool number for the first tool change. The area from "Preparation command (T1)" to "Tool change command (M6)" of No. 1 is classified and recognized as "
続くＳ３では、Ｓ２において区分された各エリア（エリアＮ）において、加工プログラム上でこれから実施するエリア（例えば、最初であればエリア１）の動作内容が呼び出される（取得される）。当該動作内容としては、主軸Ｓの移動距離やその移動速度（送り速度）、主軸Ｓの回転や停止を含むものとする。
In the following S3, in each area (area N) divided in S2, the operation contents of the area (for example,
そして、続くＳ４では、Ｓ３で取得された各エリアの工具の「準備指令」の内容から、その工具を保持した工具保持部２を工具交換準備位置（待機位置、図２におけるＰ）まで移動させるために要する時間と、その工具交換準備位置における工具交換のための動作（工具の割り出し等）にかかる時間とを合わせた「工具準備時間ＴＰ（Ｎ）」を算出し、工具マガジンＴにおいて設定可能な最速の稼働速度による「最速工具準備時間ＴＰｍｉｎ（Ｎ）」、および、最も遅い稼働速度による「最遅工具準備時間ＴＰｍａｘ（Ｎ）」を算出する（取得する）。なお、「Ｎ」はエリアの番号である。
Then, in the following S4, the
上記の如く、エリアＮにおける「最速工具準備時間ＴＰｍｉｎ（Ｎ）」を算出する際には、交換準備指令がなされた工具を保持した工具保持部２の位置から工具交換準備位置Ｐまでの移動距離（稼働距離、図２における破線Ｌ）と、工具マガジンＴにおいて（作業者によって）前もって設定されている工具保持部２（マガジン）の稼働速度（移動速度）が最速となる設定値とを使用して、移動（稼働）完了までに要する時間（稼働時間）を算出するとともに、その稼働時間と、予め取得されている工具の割出時間とが加算される。
As mentioned above, when calculating the "fastest tool preparation time TPmin (N)" in area N, the distance traveled from the position of the
また、エリアＮにおける「最遅工具準備時間ＴＰｍａｘ（Ｎ）」を算出する際には、交換準備指令がなされた工具を保持した工具保持部２の位置から工具交換準備位置までの移動距離Ｌと、工具マガジンＴにおいて前もって設定されている工具保持部２の稼働速度が最遅となる設定値とを使用して、移動完了までに要する稼働時間を算出するとともに、その稼働時間と、予め取得されている工具の割出時間とが加算される。なお、それらの「最速工具準備時間ＴＰｍｉｎ（Ｎ）」および「最遅工具準備時間ＴＰｍａｘ（Ｎ）」の算出は、前回までの作動時に同一の工具待機位置から交換した際に算出したデータ（記憶手段１２に記憶されているもの）を用いて行うことも可能である。
In addition, when calculating the "latest tool preparation time TPmax (N)" in area N, the moving distance L from the position of the
さらに、続くＳ５では、Ｓ３で取得された各エリアの工具準備指令を除く動作に要する時間である「非準備動作時間ＴＡ（Ｎ）」を算出する。ここで、工具準備指令を除く動作に要する時間とは、たとえば、加工プログラムにおいて、エリアの２行目が切削送りによる「主軸Ｓの移動」の指令であり、３行目が「主軸Ｓの回転」の指令である場合には、上記した「非準備動作時間ＴＡ（Ｎ）」は、「主軸Ｓの移動」に要する時間と「主軸Ｓの回転」に要する時間とを合算することにより算出される。すなわち、「主軸Ｓの移動」に要する時間として、加工プログラムにおいて設定されている主軸移動指令距離と送り速度とから主軸Ｓの移動にかかる時間Ｔ１を算出するとともに、「主軸Ｓの回転」に要する時間として、主軸Ｓの回転開始から回転速度が指令値に達するまでの時間と次の動作に移行するための待機時間とを含めた時間Ｔ２を算出し、それらの時間Ｔ１と時間Ｔ２とを加算することによって算出される。なお、主軸Ｓの回転開始から回転速度が指令値に達するまでの時間を算出する際には、加工プログラムにおいて設定されている主軸Ｓの回転速度と予め設定されている主軸Ｓの加減速の数値とを使用することもできる。すなわち、加工プログラムの各エリア内で指定されている工具準備以外のすべての動作について所要時間が算出され、それらの各動作の所要時間が加算されることによって「非準備動作時間ＴＡ（Ｎ）」が算出される。 Furthermore, in the subsequent S5, a "non-preparation operation time TA (N)" is calculated, which is the time required for the operation excluding the tool preparation command for each area acquired in S3. Here, the time required for the operation excluding the tool preparation command is, for example, in a machining program, the second line of the area is the command for "movement of the spindle S" by cutting feed, and the third line is the command for "rotation of the spindle S". ”, the above-mentioned “non-preparation operation time TA (N)” is calculated by adding up the time required for “movement of spindle S” and the time required for “rotation of spindle S”. Ru. That is, as the time required to "move the spindle S," calculate the time T1 required for the movement of the spindle S from the spindle movement command distance and feed rate set in the machining program, and calculate the time T1 required for "rotation of the spindle S." Calculate the time T2, which includes the time from the start of rotation of the spindle S until the rotation speed reaches the command value, and the waiting time for moving to the next operation, and add these times T1 and T2. It is calculated by In addition, when calculating the time from the start of rotation of the spindle S until the rotation speed reaches the command value, the rotation speed of the spindle S set in the machining program and the preset acceleration/deceleration values of the spindle S are used. You can also use In other words, the time required for all operations other than tool preparation specified in each area of the machining program is calculated, and the time required for each of these operations is added to create the "non-preparation operation time TA (N)". is calculated.
そして、続くＳ６では、Ｓ４において算出された「最速工具準備時間ＴＰｍｉｎ（Ｎ）」と、Ｓ５で算出された「非準備動作時間ＴＡ（Ｎ）」とが比較され、「最速工具準備時間ＴＰｍｉｎ（Ｎ）」の数値が「非準備動作時間ＴＡ（Ｎ）」の数値以上であると判断された場合には（すなわち、「最速工具準備時間ＴＰｍｉｎ（Ｎ）」の数値が「非準備動作時間ＴＡ（Ｎ）」の数値と同じか大きい場合には）、Ｓ７が実行され、工具マガジンＴを、所要時間が「最速工具準備時間ＴＰｍｉｎ（Ｎ）」となるように工具保持部２を最速となる稼働速度で移動（稼働）させた後に工具の割出しを行う態様（すなわち、最高速態様）での工具準備動作を開始する。
Then, in the subsequent S6, the "fastest tool preparation time TPmin (N)" calculated in S4 and the "non-preparation operation time TA (N)" calculated in S5 are compared, and the "fastest tool preparation time TPmin ( If it is determined that the value of "Non-preparation operation time TA (N)" is greater than or equal to the value of "Non-preparation operation time TA (N)" (in other words, the value of "Fastest tool preparation time TPmin (N)" is greater than the value of "Non-preparation operation time TA (N)") (N)", S7 is executed, and the
また、Ｓ６において「最速工具準備時間ＴＰｍｉｎ（Ｎ）」の数値が「非準備動作時間ＴＡ（Ｎ）」の数値より小さいと判断された場合には、Ｓ８が実行され、Ｓ４において算出された「最遅工具準備時間ＴＰｍａｘ（Ｎ）」と、Ｓ５で算出された「非準備動作時間ＴＡ（Ｎ）」とが比較される。そして、「最遅工具準備時間ＴＰｍａｘ（Ｎ）」の数値が「非準備動作時間ＴＡ（Ｎ）」の数値より小さいと判断された場合には、Ｓ９が実行され、工具マガジンＴを、所要時間が「最遅工具準備時間ＴＰｍａｘ（Ｎ）」となるように工具保持部２を最遅となる稼働速度で移動（稼働）させた後に工具の割出しを行う態様（すなわち、最低速態様）での工具準備動作を開始する。
Further, if it is determined in S6 that the value of "fastest tool preparation time TPmin (N)" is smaller than the value of "non-preparation operation time TA (N)", S8 is executed and The "latest tool preparation time TPmax(N)" and the "non-preparation operation time TA(N)" calculated in S5 are compared. If it is determined that the value of "latest tool preparation time TPmax (N)" is smaller than the value of "non-preparation operation time TA (N)", S9 is executed and the tool magazine T is In a mode in which the tool is indexed after the
一方、Ｓ８において「ＮＯ」と判断された場合（すなわち、「最遅工具準備時間ＴＰｍａｘ（Ｎ）」の数値が「非準備動作時間ＴＡ（Ｎ）」の数値以上であると判断された場合）には、Ｓ１０で、エリアＮの工具準備時間ＴＰ（Ｎ）が工具準備指令を除く動作に要する時間ＴＡ（Ｎ）を上回らない工具保持部２の移動速度（稼働速度）を算出する。かかる移動速度の算出方法としては、例えば、「非準備動作時間ＴＡ（Ｎ）」から工具の割出時間の差をとり、残りの時間で工具保持部２を工具交換準備位置まで移動させる稼働速度を算出する方法を用いることができる。
On the other hand, if "NO" is determined in S8 (that is, if it is determined that the value of "latest tool preparation time TPmax (N)" is greater than or equal to the value of "non-preparation operation time TA (N)") In step S10, the moving speed (operating speed) of the
さらに、上記の如くＳ１０を実行した後には、Ｓ１１が実行され、Ｓ１０で算出された稼働速度に基づいて、エリアＮの工具準備時間ＴＰ（Ｎ）が「非準備動作時間ＴＡ（Ｎ）」以下となるような態様（中速態様）での工具準備動作を開始する。 Furthermore, after executing S10 as described above, S11 is executed, and based on the operating speed calculated in S10, the tool preparation time TP (N) of area N is equal to or less than the "non-preparation operation time TA (N)". The tool preparation operation is started in such a mode (medium speed mode).
上記の如くＳ７，Ｓ９，Ｓ１１で所定の態様で工具準備動作を実行した後には、Ｓ１２で、エリアＮで指定されている動作を実行する。そして、続くＳ１３では、加工プログラム内に、次の工具交換準備指令を含むエリアが存在するか否かを判断し、存在すると判断した場合には、Ｓ３以降のステップを繰り返し実行し、存在しないと判断した場合には、工作機械ＭによるワークＷの加工動作を完了する。 After executing the tool preparation operation in a predetermined manner in S7, S9, and S11 as described above, the operation specified in area N is executed in S12. Then, in the following S13, it is determined whether or not an area including the next tool change preparation command exists in the machining program, and if it is determined that an area exists, the steps from S3 onwards are repeatedly executed, If it is determined, the machining operation of the workpiece W by the machine tool M is completed.
工具マガジンＴは、上記Ｓ１～Ｓ１１の内容で制御されるため、工具交換準備以外の動作に長い時間を要する場合には、駆動手段３が連結稼働部４を遅い速度で駆動（稼働）させる一方、工具交換準備以外の動作にあまり時間を要さない場合には、駆動手段３が連結稼働部４を速い速度で駆動（稼働）させることになる。したがって、駆動手段３を不必要に高速で作動させることによって不必要な振動を発生させたりしないので、加工面への振動の影響を抑制することが可能である。
Since the tool magazine T is controlled by the contents of S1 to S11 above, when operations other than tool exchange preparation require a long time, the driving means 3 drives (operates) the connecting
＜工具マガジンの制御方法による効果＞
工具マガジンＴの制御方法は、上記の如く、記憶されている加工プログラム内の各工具準備指令から工具交換指令までの範囲をエリアとして区分し、その区分された各エリアの内の実行開始直前の直前エリアの動作内容を取得する動作内容取得ステップ（Ｓ２，Ｓ３）と、その動作内容取得ステップ（Ｓ２，Ｓ３）において取得された直前エリアの動作内容と、予め設定された駆動手段３の駆動速度とから、直前エリアにおける工具準備指令から直前エリアにおいて指定されている工具を保持した工具保持部２を工具交換準備位置Ｐに移動させるまでの時間と、工具交換準備位置Ｐにおける工具交換のための動作に要する時間と、を合わせた所要時間である準備動作時間を算出する準備動作時間算出ステップ（Ｓ４）と、動作内容取得ステップ（Ｓ２，Ｓ３）において取得された直前エリアの動作内容から、その直前エリアにおける工具交換の準備以外の動作の所要時間である非準備動作時間を算出する非準備動作時間算出ステップ（Ｓ５）とを有しており、準備動作時間算出ステップ（Ｓ４）において算出された準備動作時間と、非準備動作時間算出ステップ（Ｓ５）において算出された非準備動作時間とを比較し、その比較結果に応じて、工具交換の準備動作を行う際の駆動速度を決定するものである。
<Effects of tool magazine control method>
As described above, the control method for the tool magazine T is to divide the range from each tool preparation command to the tool change command in the stored machining program into areas, and to select the area immediately before the start of execution within each divided area. The operation content acquisition step (S2, S3) for acquiring the operation content of the immediately preceding area, the operation content of the immediately preceding area acquired in the operation content acquisition step (S2, S3), and the preset driving speed of the driving means 3. From this, the time from the tool preparation command in the immediately preceding area until the
したがって、工具マガジンＴの制御方法によれば、工具準備指令から工具交換指令間の動作内容の時間を前もって導出し、それに応じて工具マガジンＴの連結稼働部４の稼働速度を決定し、工具準備動作を実行することで、工作機械Ｍの工具交換の際に、加工速度に影響を与えることなく連結稼働部４の稼働により生じる振動を効率的に低減することができ、不必要な振動の発生による加工精度の悪化を効果的に防止することができる。
Therefore, according to the control method for the tool magazine T, the time of the operation content between the tool preparation command and the tool change command is derived in advance, the operating speed of the connected
また、工具マガジンＴの制御方法は、準備動作時間算出ステップ（Ｓ４）が、動作内容取得ステップ（Ｓ２，Ｓ３）において取得された直前エリアの動作内容と、予め設定された駆動手段３の駆動速度とから、直前エリアにおける工具準備指令から直前エリアにおいて指定されている工具を保持した工具保持部２を工具交換準備位置Ｐに移動させるまでの時間と、工具交換準備位置Ｐにおける工具交換のための動作に要する時間と、を合わせた最短の所要時間である最短準備動作時間（すなわち、「最速工具準備時間ＴＰｍｉｎ（Ｎ）」）を算出するものであるとともに、その準備動作時間算出ステップ（Ｓ４）において算出された最短準備動作時間（「最速工具準備時間ＴＰｍｉｎ（Ｎ）」）が、非準備動作時間算出ステップ（Ｓ５）において算出された非準備動作時間（すなわち、「非準備動作時間ＴＡ（Ｎ）」）よりも長い場合には、工具交換の準備動作を行う際の駆動速度を、予め設定された最速の駆動速度とするものである。
In addition, in the control method of the tool magazine T, the preparation operation time calculation step (S4) is based on the operation content of the immediately preceding area acquired in the operation content acquisition step (S2, S3) and the drive speed of the drive means 3 set in advance. From this, the time from the tool preparation command in the immediately preceding area until the
したがって、工具マガジンＴの制御方法によれば、工具交換準備以外の動作にあまり時間を要さない場合には、駆動手段３が連結稼働部４を速い速度で駆動（稼働）させることにより、工具交換に長時間を要することによって全体的な加工速度が低下してしまう事態を非常に効果的に防止することが可能となる。
Therefore, according to the control method for the tool magazine T, when the operation other than preparing for tool exchange does not require much time, the driving means 3 drives (operates) the connecting
さらに、工具マガジンＴの制御方法は、準備動作時間算出ステップ（Ｓ４）が、動作内容取得ステップ（Ｓ２，Ｓ３）において取得された直前エリアの動作内容と、予め設定された駆動手段３の駆動速度とから、直前エリアにおける工具準備指令から直前エリアにおいて指定されている工具を保持した工具保持部２を工具交換準備位置Ｐに移動させるまでの時間と、工具交換準備位置Ｐにおける工具交換のための動作に要する時間と、を合わせた最長の所要時間である最長準備動作時間（すなわち、「最遅工具準備時間ＴＰｍａｘ（Ｎ）」）を算出するものであるとともに、その準備動作時間算出ステップ（Ｓ４）において算出された最長準備動作時間（「最遅工具準備時間ＴＰｍａｘ（Ｎ）」）が、非準備動作時間算出ステップ（Ｓ５）において算出された非準備動作時間（すなわち、「非準備動作時間ＴＡ（Ｎ）」）よりも短い場合には、工具交換の準備動作を行う際の駆動速度を、予め設定された最遅の駆動速度とするものである。
Furthermore, the control method for the tool magazine T is such that the preparation operation time calculation step (S4) is based on the operation content of the immediately preceding area acquired in the operation content acquisition step (S2, S3) and the drive speed of the drive means 3 set in advance. From this, the time from the tool preparation command in the immediately preceding area until the
したがって、工具マガジンＴの制御方法によれば、工具交換準備以外の動作に長い時間を要する場合には、駆動手段３が連結稼働部４を遅い速度で駆動（稼働）させることにより、不必要な振動の発生による加工精度の悪化をきわめて効果的に防止することが可能となる。
Therefore, according to the control method of the tool magazine T, when operations other than tool exchange preparation require a long time, the driving means 3 drives (operates) the connecting
＜工具マガジンの制御方法の変更例＞
本発明に係る工具マガジンの制御方法の内容は、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、動作内容取得ステップ、準備動作時間算出ステップ、非準備動作時間算出ステップ等の内容を必要に応じて、適宜変更することができる。また、本発明に係る制御方法によって制御される工具マガジンも、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、駆動装置、工具保持部、連結稼働部、制御装置等の形状・構造等の構成を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更することができる。
<Example of changing the tool magazine control method>
The contents of the tool magazine control method according to the present invention are not limited to the aspects of the above embodiments, and the contents of the operation content acquisition step, the preparation operation time calculation step, the non-preparation operation time calculation step, etc. It can be changed as appropriate. Further, the tool magazine controlled by the control method according to the present invention is not limited to the aspects of the above embodiments, and the shape and structure of the drive device, tool holding section, connecting operation section, control device, etc. The configuration can be changed as necessary without departing from the spirit of the invention.
Ｍ・・工作機械
Ｔ・・工具マガジン
２・・工具保持部
３・・駆動手段
４・・連結稼働部
Ｃ・・制御装置
１２・・記憶手段
M...Machine tool T...
Claims (3)
記憶されている加工プログラム内の各工具準備指令から工具交換指令までの範囲をエリアとして区分し、その区分された各エリアの内の実行開始直前の直前エリアの動作内容を取得する動作内容取得ステップと、
その動作内容取得ステップにおいて取得された直前エリアの動作内容と、予め設定された駆動装置の駆動速度とから、直前エリアにおける工具準備指令から直前エリアにおいて指定されている工具を保持した工具保持部を工具交換準備位置に移動させるまでの時間と、前記工具交換準備位置における工具交換のための動作に要する時間と、を合わせた所要時間である準備動作時間を算出する準備動作時間算出ステップと、
前記動作内容取得ステップにおいて取得された直前エリアの動作内容から、その直前エリアにおける工具交換の準備以外の動作の所要時間である非準備動作時間を算出する非準備動作時間算出ステップとを有しており、
前記準備動作時間算出ステップにおいて算出された準備動作時間と、前記非準備動作時間算出ステップにおいて算出された非準備動作時間とを比較し、その比較結果に応じて、工具交換の準備動作を行う際の駆動速度を決定することを特徴とする工具マガジンの制御方法。 It is attached to a machine tool and drives a plurality of tool holders that hold tools that can be attached to the main shaft of the machine tool, a connecting operation unit that connects these tool holders at predetermined intervals, and the connecting operation unit. A control method for positioning one of the tool holders at a predetermined position by driving the drive means in a tool magazine provided with a drive means for
An operation content acquisition step that divides the range from each tool preparation command to a tool change command in the stored machining program into areas, and acquires the operation content of the immediately preceding area of each divided area immediately before the start of execution. and,
From the operation content of the immediately preceding area acquired in the operation content acquisition step and the drive speed of the drive device set in advance, the tool holder holding the tool specified in the immediately preceding area is determined from the tool preparation command in the immediately preceding area. A preparation operation time calculation step of calculating a preparation operation time which is the time required to move the tool to the tool exchange preparation position and the time required for the tool exchange operation at the tool exchange preparation position;
a non- preparation operation time calculation step of calculating a non-preparation operation time, which is the time required for an operation other than preparation for tool exchange, in the immediately preceding area from the operation content of the immediately preceding area acquired in the operation content acquisition step; Ori,
Comparing the preparation operation time calculated in the preparation operation time calculation step and the non-preparation operation time calculated in the non-preparation operation time calculation step, and performing a preparation operation for tool exchange according to the comparison result. A method for controlling a tool magazine, the method comprising: determining a driving speed of a tool magazine.
その準備動作時間算出ステップにおいて算出された最短準備動作時間が、前記非準備動作時間算出ステップにおいて算出された非準備動作時間よりも長い場合には、
工具交換の準備動作を行う際の駆動速度を、予め設定された最速の駆動速度とすることを特徴とする請求項１に記載の工具マガジンの制御方法。 The preparation operation time calculation step is specified in the immediately preceding area from the tool preparation command in the immediately preceding area, based on the operation content of the immediately preceding area acquired in the operation content obtaining step and the drive speed of the drive device set in advance. The shortest preparation operation time, which is the shortest time required by combining the time required to move the tool holder holding the tool to the tool exchange preparation position and the time required for the tool exchange operation at the tool exchange preparation position. In addition to calculating the
If the shortest preparation movement time calculated in the preparation movement time calculation step is longer than the non-preparation movement time calculated in the non-preparation movement time calculation step,
2. The method of controlling a tool magazine according to claim 1, wherein the drive speed when performing a preparation operation for tool exchange is set to a preset fastest drive speed.
その準備動作時間算出ステップにおいて算出された最長準備動作時間が、前記非準備動作時間算出ステップにおいて算出された非準備動作時間よりも短い場合には、
工具交換の準備動作を行う際の駆動速度を、予め設定された最遅の駆動速度とすることを特徴とする請求項１、または２に記載の工具マガジンの制御方法。 The preparation operation time calculation step is specified in the immediately preceding area from the tool preparation command in the immediately preceding area, based on the operation content of the immediately preceding area acquired in the operation content obtaining step and the drive speed of the drive device set in advance. The longest preparation operation time, which is the longest time required, which is the sum of the time required to move the tool holder holding the tool to the tool exchange preparation position and the time required for the tool exchange operation at the tool exchange preparation position. In addition to calculating the
If the longest preparatory action time calculated in the preparatory action time calculation step is shorter than the non-preparatory action time calculated in the non-preparatory action time calculation step,
3. The method of controlling a tool magazine according to claim 1, wherein the drive speed at which the preparation operation for tool exchange is performed is set to the slowest drive speed set in advance.
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