JPH01159154A - 工具データ管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）、産業上の利用分野 本発明は、旋盤等の工作機械に適用するに好適な工具デ
ータ管理装置に関する。

（ｂ）、従来の技術 従来、工作８Ｎ！１１において使用する工具の、工具番
号、オフセット値、各種補正データ、外曲データ等の覆
々の工具データは、オペレータが加工を開始する際に、
キーボード等の入力手段を操作して、工具データメモリ
等の所定の格納領域に収納していた。

（Ｃ）０発明が解決しようとする問題点しかし、こうし
た方法では、工具をセットする度毎に、工具マ゛ガジン
等にセットされた工具の工具データをオペレータが入力
する必要が生じ、極めて繁雑であるばかりか、入力ミス
等も生じやすい欠点があった。

そこで、工具にバーコード等を付して、当該バーコード
を光学的に読み取って工具番号等のデータを収集する方
法も用いられているが、バーコード等の光学的な手段で
は、バーコードやその読み取り手段が切削水や切粉等で
汚染されてしまい、適正な読み取りが出来なくなる不都
合が有るばかりか、収集できる情報量が極めて少ない欠
点がある。

本発明は、前述の欠点を解消すべく、オペレータが工具
データを工具セットの度にいちいち入力する必要が無り
、シかも、多量のデータの収集利用を確実に行うことが
出来る工具データ管理装置を提供することを目的とする
ものである。

（ｄ）０問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、工具（４３，４９）に当該工具（４３
，４９）に関する工具データ（ＤＡＴＡ）を格納した工
具データ格納素子（１１２）を設け、該工具データ格納
素子（１１２）中に格納された工具データ（ＤＡＴＡ）
に対して読み書きを行うことの出来る非接触形データ読
み書き手段（１１３，１１５）を設けると共に、加工プ
ログラム（ＰＲＯ）を格納した加工プログラムメモリ（
１２０）を設け、前記非接触形データ読み書き手段から
読み出された工具データ（ＤＡＴＡ）を格納する工具デ
ータメモリ　（１１９）を設け、加工プログラムの実行
に際して、前記加工プログラムメモリ（１２０）から読
み出された加工プログラム（ＰＲＯ）に指示された当該
加工プログラム（ＰＲＯ）の実行に際して使用する工具
を選びだし、当該工具に関する工具データ　（ＤＡＴＡ
）を工具データメモ！Ｊ（１１９）から読み出すと共に
、当該工具データ（ＤＡＴＡ）に基づいて加工プログラ
ム（ＰＲＯ）を実行するプログラム実行制御部（１２６
）を設けて構成される。

なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を
示す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の
記載に限定拘束されるものではない。以下のｒ　（ｅ）
　、作用」の欄についても同様である。

（ｅ）０作用 上記した構成により、本発明は、加工に際しては、各工
具（４３，４９）の工具データ格納素子（１１２）から
当該工具に関する工具データ（ＤＡＴＡ）を読み出して
工具データメモリ　（１１９）に格納すると共に、加工
プログラム（ＰＲＯ）で使用する工具の工具データ（Ｄ
ＡＴＡ）を工具データメモリ（１１９）、から読み出し
て、当該読みだされた工具データ（ＤＡＴＡ）に基づい
て加工を実行するように作用する。

（ｆ）、実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明による工具データ管理装置の１実施例が
適用された数値制御装置の一例を示す制御ブロック図、 第２図は、第１１図の旋盤における工 具保持台を示す正断面図、 第３図は、第１１図の旋盤における工 具マガジンの工具装着部分を示す拡大図、第４図は、工
具のシャンク部分の拡大 図、 第５図は、ツールヘッドとヘッド穴を 示す側断面図、 第６図は旋削工具を保持した状態を示 す正断面図、 第７図はＡＴＣ装置の詳細を示す正面 図、 第８図は第７図の■−■断面を示す図、第９図はＡＴＣ
装置の工具保持部が工 具を保持した際の正面図、 第１０図はＡＴＣ装置による工具マガ ジン間の工具交換態様を示す工程図、 第１１図は本発明による工具データ管 理装置が適用さ、汎る複合加工旋盤の一例を示す側面図
、 第１２図は工具データ格納素子に格納される工具データ
の一例を示す図、 第１３図は工具情報のデイスプレィ上への表示例を示す
図、 第１４図は使用工具決定プログラムのフローチャートで
ある。

複合加工旋盤１は、第１１図に示すよ うに、ベツド６０を有しており、ベツド６０上には心押
台６１及びキャリッジ４６が、ベツド６０上に第１図紙
面に垂直方向、即ち、第２図矢印Ａ、Ｂ方向に形成され
たガイドレール６２を介してＡ、Ｂ方向に移動自在に設
けられている。キャリッジ４６上にはクロススライド６
３が、主軸軸心方向（Ｚ軸方向）であるＡ、Ｂ方向に直
角な方向である矢印Ｅ、Ｆ方向（Ｘ軸方向）に移動自在
に支持されており、クロススライド６３には工具保持台
２が設けられている。

工具保持台２には、第２図に示すように、円筒状のヘッ
ド穴３と軸穴５が同一軸心状に穿設されており、かつヘ
ッド穴３と軸穴５の間で同一軸心状に軸受穴６が穿設さ
れている。そして、軸穴５の開放端にはベアリング保持
部材７が嵌着されており、該保持部材７にはベアリング
を介してブーり軸１０が回転自在に枢支されている。さ
らに、該プーリ軸１０の一端にはスプライン孔１１が形
成されており、他端には従動プーリ１２が固設されてい
る。そして、従動プーリ１２はＶベルト１３を介して駆
動プーリ１５に連結されており、該駆動プーリ１５ハモ
ータ１６の出力軸１６ａに固定されている。一方、軸受
穴６には針状コロ軸受１７を介して伝達軸１９が回転自
在に支持されており、該伝達軸１９は一端にドッグクラ
ッチ爪１９ａを有していると共に、他端にスプライン１
９ｂを有しており、更に中間部に鍔１９ｃが形成されて
いる。そして、スプライン１９ｂは前記プーリ軸１０の
スプライン孔１１に摺動のみ自在に嵌合しており、かつ
鍔１９ｃとプーリ軸１０との間にはスプリング２０が縮
設され、伝達軸１９をヘッド穴３方向へ付勢しており、
またｒ４１９　ｃと軸受穴６個段面との間にはスラスト
ベアリング２１が介在している。

また、ヘッド穴３は第５図に示すよう に、断面が真円の真内部分３ａと該真内部分３ａよりも
外方へ膨出した三ケ月状の逃げ部分３ｂから形成されて
おり、逃げ部分３ｂと対向した位置にはクランピングロ
ッド２９が、第２図に示すように、工具保持台２に形成
されたシリンダ２５に矢印Ｃ１Ｄ方向に摺動自在に嵌入
している。そして、シリンダ２５にはその両端部分にポ
ート２６．２７が形成されており、またロッド２９の先
端には係合部を構成するセレーション３０が形成され、
かつ他端にはスプリング受３１が形成されている。また
、シリンダ２５の開放端部には蓋体３２が固設されてお
り、該蓋体３２とロッド２９の間にはスプリング３３が
縮設され、該スプリング３３によりロッド２９は常時Ｃ
方向へ付勢されている。

なお、モータ１６は工具保持台２上に 設けられており、工具保持台２及びモータ１６はクロス
スライド６３に固設されたシリンダ４７により、主軸軸
心方向であろＡ、Ｂ方向に一定の範囲で移動し得る。

更に、クロススライド６３上には、第 １図に示すように、チェーン式１具マガジン６５が設け
られており、チェーン式１具マガジン６５には２個のス
プロケット６６．６７が回転自在に設けられている。ス
プロケット６６．６７間にはチェーン６９が張設されて
おり、チェーン６９には、第３図に示すように、所定の
リンク毎に工具マガジン爪６９ａが複数個設けられてい
る。各工具マガジン爪６９ａには、工具４３．４９を装
着したツールヘッド３５．５０が矢印り、Ｍ方向に着脱
自在に設けられており、工具４３は、ドリル等の回転工
具であり、工具４９は、バイト等の旋削工具である。

また、回転工具の装着されるツールヘッド３５は、第２
図に示すように、ボス３６とストレートシャンク３７と
で構成されており、該シャンク３７の略々中央部には係
合部を構成するセレーシヨン３９が、第４図に示すよう
に、形成されている。さらに、シャンク３７の外周部に
は２個所の段つき部３７ａが形成されており、賦役つき
部３７ａ、３７ａ間は他の部分よりも径の小さな小径部
３７ｂとなっている。ツールヘッド３５にはベアリング
を介して主軸４２が回転自在に支持されており、該主軸
４２は先端に回転工具４３が装着され、かっ他端にドッ
グクラッチ爪４５が形成されている。

一方、旋削工具４９の装着されたツー ルヘッド５０も、第３図及び第４図に示すように、スト
レートシャンク３７を有しており、該シャンク３７の略
々中央部には係合部を構成するセレーシヨン３９が形成
されている。さらに、シャンク３７の外周部には２個所
の段つき部３７ａが形成されており、賦役つき部３７ａ
、３７ａ間は他の部分よりも径の小さな小径部３７ｂと
なっている。

ところで、ツールヘッド３５．５０の鍔部１０１の外周
部には、第３図に示すように、ネジ穴１０１ａが穿設さ
れており、該ネジ穴１０１ａには工具データ格納素子１
１２が螺合している。工具データ格納素子１１２は、メ
モリ部１１２ａと該メモリ部１１２ａに対して工具デー
タを読み書きし、かつ外部とのデータの遺り取りを行う
入出力制御部１１２ｂを有している。

また、キャリッジ４６上には、第１１ 図に示すように、アーム７０が設けられており、アーム
７０にはＡＴＣ装置７１のＡＴＣアーム８１゛が、１８
０°範囲に亙り回転自在に設けられている。ＡＴＣアー
ム８１ば、第７図及び第８図に示すように、ダブテール
ＦＲ８１ｂの形成された本体８１ａを有しており、ダブ
テール溝８１ｂにはスライドアーム８３．８３が、矢印
Ｇ、Ｈ方向に移動自在に支持されている。また、本体８
１ａには、駆動ピストン８５．８５がシリンダ８１ｃ、
８１ｃを介して矢印Ｇ１Ｈ方向に摺動自在に嵌入してお
り、ピストン８５のピストンロッド８５ａ先端は後述の
工具保持部８２Ａ１８２Ｂに螺着されている。また、各
スライドアーム８３の先端には円筒状の保持筒８２ｄが
形成された工具保持部８２Ａ、８２Ｂがそれぞれ設けら
れており、各保持筒８２ｄにはロックビン８２ｅがコイ
ルバネ８２ｆにより筒内方、即ち矢印Ｇ方向に付勢され
た形で設けられている。

ところで、アーム７０にはフレーム８ ６が固設されており、フレーム８６にはシャフトシリン
ダ８７がベアリング８９．８９を介して回転自在に設け
られている。シャフトシリンダ８７にはキー９０を介し
て油圧モータ９１の出力軸９１ａが嵌合しており、更に
シャフトシリンダ８７にはシリンダ８７ａが穿設され、
該シリンダ８７ａにはガイドプツシ、１０２が固着され
ている。ガイドブツシュ１０２にはキー溝１０２ａが図
中上下方向、即ち矢印■、Ｊ方向に形成されており、シ
リンダ８７ａにはピストン９２が、ピストン９２に固着
されたキー９２ｇをキー溝１０２ａに嵌入係合させた形
で、矢印■、Ｊ方向にのみ突出駆動自在に嵌入係合して
いる。なお、番号９３．９５はシリンダ８１ｃへの圧油
供給用のボートであり、９６．９７はシリンダ８７ａへ
の圧油供給用のボート、９９．１００は油圧モータ駆動
用圧油供給口である。

一方、ベツド６０の、第１１図左方に は、支持台７２が設けられており、支持台７２上には工
具マガジン６５と同一構成の補充用工具マガジン７３が
設置されている。

工具マガジン７３には、複数の工具４３．４９がツール
ヘッド３５．５０に装着された形で着脱自在に設けられ
ており、チェーン６９をスプロケット６６．６７を介し
て駆動させることにより所定の工具交換位置Ｚ１に、交
換すべき工具４３．４９を位置決めすることができる。

一方、工具マガジン６５．７３の工具交換位置Ｚ１、Ｚ
２には、第１図及び第７図に示すように、読み書きヘッ
ド１１３．１１３が設けられており、読み書きヘッド１
１３には、第１図に示すように、工具データ入出力制御
部１１５が接続している。工具データ入出力制御部１１
５には、バス線１１６を介して、主制御部１１７、工具
データメモリ１１９、加工プログラムメモリ１２０、キ
ーボード１２１、プログラム実行制御部１２６、工具マ
ガジン駆動制御部１２２、デイスプレィ１２９、システ
ムプログラムメモリ１２７等が接続している。

複合加工旋盤１は、以上のような構成 を有するので、ワークの加工に際しては、シリンダ４７
を駆動して、工具保持台２を第２図矢印Ｂ方向に移動退
避させる。この状態で、第１１図に示す工具マガジン６
５のスプロケット６６．６７を回転駆動して、チェーン
６９中の工具マガジン爪６９ａに装着セットされた工具
のうちで、加工に使用すべき工具を工具保持台２のヘッ
ド穴３に対応した工具割り出し位置Ｘに位置決めする。

工具が割り出し位置Ｘに位置決めされ、工具とヘッド穴
３が第２図に示すように整合したところで、ポート２６
から圧油をシリンダ２５内に供給し、クランピングロッ
ド２９をスプリング３３の弾発力に抗して矢印り方向に
後退待避させる。

この状態で、シリンダ４７を駆動して 工具保持台２をＡ方向に突出させると、主−軸４２を回
転自在に支持したツールヘッド３５が保持台２のヘッド
穴３に挿入される。

この際、伝達軸１９のドッグクラッチ爪１９ａと主軸４
２のクラッチ爪４５が噛み合うが、両クラッチ爪１９ａ
、４５の突部と突部が当接しても、伝達軸１９がスプリ
ング２０に抗して退入するため、ツールヘッド３５の挿
入に障害になることはなく、かつ、クラッチ爪の突部同
士の係合にあっても、伝達軸１９の回転と同時に両クラ
ッチ爪１９ａ、４５は噛合する。

次に、ポート２６からの圧油の供給を 止め、ポート２７から圧油をシリンダ２５内に供給する
と、ロッド２９はスプリング３１の弾性復原力と相俟っ
て矢印Ｃ方向に突出し、ロッド２９のセレーション３０
がツールヘッド３５のストレートシャンク３７における
セレーシヨン３９と係合する。

この状態で、ロッド２９を更に矢印Ｃ方向に移動すると
、シャンク３７はセレーション３０．３９のくさび作用
により、Ｃ方向へ押圧されると共に、Ｂ方向に移動され
る。

そして、シャンク３７のＣ方向への抑圧により、シャン
ク３７はヘッド穴３の逃げ部分３ｂと真内部分３ａとの
境界点ＰＫＩ、ＰＸ３と当接し、点ＰＫＩ、ＰＸ３及び
ロッド２９との３個所でヘッド穴３内に確実に保持され
、またシャンク３７がＢ方向へ移動することに基づき、
工具保持台２のヘッド穴３側の端面２ａとツールヘッド
３５のボス部３６の端面３６ａとが所定の接触圧で押圧
され、これによりツールヘッド３５はヘッド穴３内の所
定位置に正確に装着保持される。

そして、この状態で、モータ１６を回 転させると、該モータ１６の回転が駆動プーリ１５、■
ベルト１３、従動プーリ１２、プーリ軸１０．伝達軸１
９及びクラッチ爪１９ａ１４５を介して主軸４２に伝え
られ、主軸４２に設けられた回転工具４３を回転し、所
望の回転作業が行える。

なお、この際、ツールヘッド３５は、 チェーン式１具マガジン６５のチェーン６９に装着され
たままで加工が行われるが、割り出し位置Ｘはチェーン
６９がスプロケット６６に巻き掛けられた屈曲部分に設
定されているので、その部分では、チェーン６９が円弧
状に屈曲し、従って、チェーン６９に装着された隣接す
るツールヘッド３５．５０間が他の直線部分よりも大き
く開く形となるので、チェーン式１具マガジン６５に装
着したままで加工を行ってもチェーン６９上の隣接する
工具同士、また、ワークとチェーン６９上の他の工具と
が干渉することはない。

作業が終われば、モータ１６の回転を 止め、前記したようにポート２６から圧油をシリンダ２
５内に供給し、クランピングロッド２９を矢印り方向に
後退させ、更に、シリンダ４７により、工具保持台２を
Ｂ方向に退避させることにより、ツールヘッド３５は工
具４３と共にヘッド穴３から抜き去られる。

そこで、直ちにスプロケット６６．６ ７を駆動させることにより、次の加工に使用する工具を
割り出し位置Ｘに位置決めするが、この際、工具保持台
２は、Ｂ方向に痔避した状態にあるので、工具マガジン
６５による工具選択動作は、円滑に行われる。

なお、上述の実施例は、主軸４２を内 蔵したツールヘッド３５を選択し、工具保持台２に挿入
したが、第６図に示すように旋削工具４９を有するツー
ルヘッド５０を選択して挿入して用いてもよいこと８よ
勿論である。

こうして、工具マガジン６５中の工具 ４３．４９は次々に工具保持台２に装着されて所定の加
工を行ってゆくが、多種類のワークを加工するうちに工
具マガジン６５中に格納された工具のみでは、適正な加
工が行えなくなる事態が生じる。その場合には、新たな
ワークの加工に入るまえにキャリッジ４６をＢ方向に、
クロススライド６３をＥ、Ｆ方向に適宜移動させて、ク
ロススライド６３上の工具マガジン６５を所定の工具交
換位置に位置決めする。この状態で、工具マガジン６５
のスプロケット６６．６７を介してチェーン６９を回転
させ、工具マガジン６５中の交換すべき工具４３又は４
９をツールヘッド３５．５０と共に工具交換位置Ｚ２へ
移動させ、更に工具マガジン７３のスプロケット６６．
６７を駆動してチェーン６９を回転させ、工具マガジン
７３中の交換すべき工具４３又は４９をツールヘッド３
５．５０と共に工具交換位＠２１へ移動させる。

交換すべき工具４３又は４９が位置２ ２、ｚｌにそれぞれ位置決めされたところで、ＡＴＣ装
置７１が駆動され、第７図に示す油圧モータ９１の圧油
供給口１００に圧油が供給され、油圧モータ９１の出力
軸９１ａが回転する。すると、キー９０を介してシャフ
トシリンダ８７が回転し、更にガイドブツシュ１０２、
キー９２ａを介してピストン９２が同一角度回転し、従
って、本体８１ａもスライドアーム８３、工具保持部８
２Ａ、８２Ｂと共に、第１０図（ａｌに示すように、矢
印に方向に回動して、本体８１ａ及びスライドアーム８
３をそれまでの退避位置ＥＳから工具交換を行う工具交
換位置、即ち各保持部８２Ａ１８２Ｂを各工具マガジン
６５．７３の工具交換位置Ｚ２、Ｚｌと整合した位置に
位置決めする。

これにより、工具保持部８２Ａ、８２Ｂと各工具マガジ
ン６５．７３の工具交換位置Ｚ２、Ｚｌに位置決めされ
た工具４３又は４９は、その保持筒８２ｄとシャンク３
７とが、第７図想像線及び第１０図（ｂｌ、（ｃｌに示
すように整合する。この状態で、シャフトシリンダ８７
のシリンダ８７ａにボート９７から圧油を供給すると、
ピストン９２は矢印１方向に押し上げられ、ピストン９
２に固着された本体８１ａも■方向に移動する。すると
、スライドアーム８３と工具保持部８２Ａ、８２Ｂも１
方向に上昇し、位置Ｚ２、Ｚｌにある工具４３又は４９
のシャンク３７は、第９図及び第１０図（ｄ）に示すよ
うに、筒状の保持筒８２ｄ中に嵌入する。保持筒８２ｄ
中にシャンク３７が嵌入すると、シャンク３７の小径部
３７ｂ１ζロツクピン８２ｅがコイルバネ８２ｆの弾性
により嵌入係合し、工具４３又は４９が工具ホルダ３５
．５０と共に保持部８２Ａ１８２Ｂから不用意に脱落す
ることを防止する。

今、例えば、第１０図（ｃｌに示すように、保持部８２
Ａが位置Ｚ２に、保持部８２Ｂが位置Ｚ１に位置決めさ
れているものとすると、保持部８２Ａには工具ホルダ６
５の、交換されるべき工具４３又は４９が保持され、保
持部８２Ｂには、工具ホルダ７３の次の加工で使用する
工具４３又は４９が保持されたことになる。この状態で
、ボー１−９３に圧油を供給し、駆動ピストン８５．８
５をＧ方向に後退させ、従って、工具保持部８２Ａ、８
２Ｂをスライドアーム８３．８３と共にＧ方向に移動さ
せる。すると、工具保持部８２Ａ、８２Ｂ中の工具４３
又は４９は各工具マガジン６５．７３のマガジン爪６９
ａから、第１０図ｆｅ）に示すように、抜き取られる。

そこで、油圧モータ９１の供給口９９に圧油を供給し、
ＡＴＣアーム８１を今度は１８０°先程とは反対方向に
反転させ、第１０図（ｆ）に示すように、工具保持部８
２Ａを位置Ｚ１に、工具保持部８２．Ｂを位置Ｚ２に対
応しｔコ位置に位置決めする。更に、そこで、圧油をボ
ート９５に供給し、各工具保持部８２Ａ、８２Ｂヲ、ヒ
ストン８５．８５を介してＨ方向に突出させる。すると
、第１０図（ｇｌに示すように、工具保持部８２Ａ中の
工具４３又は４９は工具マガジン７３の、工具保持部８
２Ｂに保持された工具４３又は４９がそれまで保持され
ていたマガジン爪６９ａに格納され、工具保持部８２Ｂ
中の工具４３又は４９は工具マガジン６５の、工具保持
部８２Ａに保持された工具４３又は４９がそれまで保持
されていたマガジン爪６９ｇに格納される。次に、ポー
ト９６に圧油を供給して、Ａ　Ｔ　Ｃアーム８１をピス
トン９２と共にＪ方向に降下させると、各工具４３又は
４９は各工具保持部８２Ａ、９２Ｂの保持筒８２ｄから
、ロックピン８２ｅをコイルバネ８２ｆの弾性に抗して
退入させる形で抜き取られ、各マガジン爪６９ａ中に、
第１０図（ｈｌに示すように、保持される。

こうして、工具マガジン６５．７３の チェーン６９を回転駆動して、不要となった工具と次の
加工に使用する新たな工具を次々に交換位置Ｚ２．７１
に位置決めしてＡＴＣアーム８１を１８０°づつ反転さ
せる形で、マガジン間の工具の入れ替えを行なってゆく
。所定数の工具の入れ替えが完了したところで、油圧モ
ータ９１の供給口９９又は１００に圧油を供給し、ＡＴ
Ｃアーム８１を、第１０図（ａｌに示す退避位置ＥＳに
退避駆動させる。次いで、キャリッジ４６　ＱＡ、Ｂ方
向に、クロススライド６３をＥ、Ｆ方向に移動させて、
次のワークに対する加工動作に入る。この際、ＡＴＣア
ーム８１は所定の退避位置ＥＳにあるので工具マガジン
７３とＡＴＣアーム８１が干渉を起こし正常な加工動作
が妨げられるようなことは無く、加工動作１よ円滑に行
われる。

なお、工具マガジン６５．７３は、チ ェーン６９によって工具４３．４９の装着されたツール
ヘッド３５．５ｏを支持したが、ツールヘッド３５．５
０を支持する手段は、チ二−ジ６９に限らずベルト等、
無端状に形成された巻掛は媒介節であればどのようなも
のであってもよいことは勿論である。

更に、上述の実施例は工具マガジン７ ３等の補充用工具マガジンを１個だけ設けた場合につい
て述べたが、補充用工具マガジンは１個に限らず、２個
以上何個設けてもよいことは勿論であり、その場合の補
充用工具マガジンの配列は、主軸軸心方向（Ｚ軸方向）
に並列に設けるのが望ましい。

また、補充用工具マガジンは、必ずし も固定されている必要はなく、旋盤１に対して移動し得
る形で設けてもよい。

なお、当然のことながら、加工は、第１図に示す加工プ
ログラムメモリ１２０に格納された加工プログラムＰＲ
Ｏに従って実行されてゆくが、適正な加工を行うには、
工具マガジン７３．６５の各工具マガジン爪６９ａに収
納された工具４３．４９に関する工具データＤＡＴＡが
必要となる。

そこで、加工に先立ち、工具４３．４９が旋盤１の工具
マガジン６５．７３にセットされた時点で、オペレータ
はキーボード１２１を介して主制御部１１７に対して工
具データの読み取り指令ＲＣを出力する。主制御部１１
７はこれを受けて、工具マガジン駆動制御部１２２及び
工具データ入出力制御部１１５に対して工具データＤＡ
ＴＡの収集を指令する。工具マガジン駆動制御部１２２
は、主制御部１１７からの指令に基づき、工具マガジン
６５．７３を工具マガジン爪６９ａの１ピツチ毎に間欠
的に、第１１図矢印Ｅ又はＦ方向に回動させる。すると
、工具マガジン爪６９ａに収納された各工具４９．４３
の工具ホルダ３５．５０の鍔部１０１に埋め込まれた工
具データ格納素子１１２が、工具マガジン６５．７３の
１ピツチ毎の回転により、順次、各マガジンの工具交換
位置Ｚ１、Ｚ２に設けられた読み書きヘッド１１３と対
向する。各工具４３．４９の工具格納素子１１２が読み
書きヘッド１１３と対向すると、工具データ入出力制御
部１１５は読み書きヘッド１１３を介して、当該対向し
ている工具データ格納素子１１２から、当該格納素子１
１２が装着されている工具ホルダ３５．５０の工具４３
．４９に関する工具データＤＡＴＡを読み取る。この工
具データ格納素子１１２のメモリ部１１２ａには、当該
工具データ格納素子１１２が設けられた工具ホルダ３５
．５０に保持された工具４３．４９に関する工具データ
ＤＡＴＡが、入出力制御部１１２ｂを介して非接触で外
部に対して読み書きすることが出来るように格納されて
おり、読み書きヘッド１１３と入出力制御部１１２ｂと
の間の工具データＤＡＴＡの遺り取りは、磁気誘導や電
磁誘導等の電磁作用を利用して行われろ。従って、光学
的な読み取りを行う場合のように、工具ホルダ表面の汚
れ等に影響されること無く、確実に情報の伝達を行うこ
とが出来る。なお、工具データＤＡＴＡとしては、第１
２図に示すように、工具の識別情報としての工具分類番
号ＤＴ１及び工具ファイル番号ＤＴ２、オフセット番号
ＤＴ３、Ｘ方向オフセット値ＤＴ４、Ｚ方向オフセット
値ＤＴ５、オフセット方向ＤＴ６、ノーズアールＤＴ７
（旋削工具の場合）、予備工具を指示する予備工具分類
番号ＤＴ８、Ｘ方向ツールセット値ＤＴ９、Ｚ方向ツー
ルセット値ＤＴＩＯ１Ｘ方向補正データＤＴ１１、Ｚ方
向補正データＤＴ１２、工具形状データＤＴ１３、寿命
データＤＴ１４、送すオーバライドＤＴ１５、主軸オー
バライドＤＴ１６等が格納されている。また、必要に応
じて、上記した各工具データＤＡＴＡの他にも任意のデ
ータを工具データＤＡＴＡとして格納することが出来る
。

こうして、工具マガジン７３．６５を工具マガジン爪６
９ａの１ピツチ毎に間欠的に回動させて、読み書きヘッ
ド１１３を介して工具データＤＡＴＡを読み取り、当該
工具データＤＡＴＡに対応する工具が収納されているマ
ガジン７３．６５上の工具マガジン爪６９ａのポケット
番号と共に、工具データメモリ１１９中に格納する。工
具マガジン７３．６５中に収納されている全ての工具４
３．４９についての工具データＤＡＴＡが工具データメ
モリ１１９中に格納されたところで、主制御部１１７は
、それ等読み取り格納された工具データＤＡＴＡに基づ
いて、加工プログラムＰＲＯに基づく加工動作に入る。

この際、主制御部１１７は、システムプログラムメモリ
１２０から、使用工具決定プログラムＤＰＴを読み出し
て、当該使用工具決定プログラムＤＰＴに基づいて、工
具マガジン中に格納された工具４３．４９から加工に使
用する工具を決定する動作を、プログラム実行制御部１
２６に対して行わせる。

即ち、プログラム実行制御部１２６は、第１４図に示す
、使用工具決定プログラムＤＰＴの、ステップＳ１で、
これから実行する加工プログラムＰＲＯを読み出して、
ステップＳ２で、当該加工に使用する工具の分類番号Ｄ
ＴＩを読み出す。

加工プログラムＰＲＯ中では、使用工具は、工具の種類
毎に設定された分類番号でＴコード、その他のコードを
用いて指定されているので、当該指定された分類番号Ｄ
ＴＩを読み出して、当該角ニブログラムＰＲＯで使用す
る工具の種類（例えば、５０φエンドミル等）を決定す
る。こうして、加工プログラムＰＲＯで使用されろ工具
の種類が決定されたところで、ステップＳ３に入り、工
具データメモリ１１９内に格納された各工具４３．４９
についての工具データＤＡＴＡを検索し、ステップＳ４
で、加工プログラムＰＲＯ中で指定された分類番号ＤＴ
１の工具が工具データメモリ１１９中に、工具データＤ
ＡＴＡとして登録されているか否か、即ち工具マガジン
７３．６５中に当該分類番号ＤＴＩの工具４３．４９が
セットされているか否かを判定する。

ステップＳ４で、加工プログラムＰＲＯ中で指定された
分類番号ＤＴＩの工具９が工具データメモリ１１９中に
、工具データＤＡＴＡとして登録されていない場合、即
ち工具マガジン７３．６５中に当該工具４３．４９がセ
ットされていない場合には、そのままでは加工が出来な
いので、ステップ８５に入り、デイスプレィ１２９上に
使用すべき工具がマガジン７３．６５中にセットされて
いない旨の表示をして、作業者に工具セットを促す。ス
テップＳ４で、加工プログラムＰＲＯ中で指定された分
類番号ＤＴ１の工具４３．４９が工具データメモリ１１
９中に、工具データＤＡＴＡとして登録されている場合
には、ステップＳ６及びＳ７に入り、工具データメモリ
１１９内の対応する工具データＤＡＴＡ及び当該工具４
３．４９の収納されているポケット番号ＰＮＯ（即ち、
工具位置）を呼び出すと共に、それ等呼び出された工具
データＤＡＴＡに基づいて切削条件を決定し、実際の加
工動作に入る。なお、この際に、工具マガジン７３に格
納されている工具４３，４９で次の加工プログラムＰＲ
Ｏで使用するものについては、工具マガジン６５に格納
されている工具４３．４９で次の加工プログラムで使用
しないものと既に述べた手順で交換し、次の加工に使用
する全ての工具４３．４９を工具マガジン６５中に収納
しておくようにする。なお、工具データＤＡＴＡには切
削条件を決定する上での必要かつ十分なデータが含まれ
ているので、プログラム実行制御部１２６による切削条
件の決定及びその後の加工動作は円滑に行われろ。特に
、工具データＤＡＴＡ中の送りオーバライドＤＴ１５及
び主軸オーバーライドＤＴ１６等のオーバライドデータ
は、当該オーバライドデータに基づいて直ちに適切な送
りや回転数を設定することが出来るので、後の試切削等
が不要となり、段取り時間を大幅に短縮することが出来
る。

なお、読み書きヘッド１１３と工具データ格納素子１１
２間の工具データＤＡＴＡの造り取りは、読み書きヘッ
ド１１３側からの読み取りだけでは無く、読み書きヘッ
ド１１３側からメモリ部１１２ａに対して新たな工具デ
ータＤＡＴＡを書き込むことも当然、可能である。即ち
、工具の使用時間等のデータは、工具４３．４９が工具
保持台２に装着されて使用される毎に変化するので、こ
うしたデータは、工具データ入出力制御部１１５を介し
てメモリ部１１２ａの内容を書き換え、更新する。

更に、データ格納素子１１２に対するデータの読み書き
は、工作機械上でな（とも、ツールセットステーション
等の適宜な場所でも行うことが出来る。

なお、第１３図に、デイスプレィ１２９上に、旋盤で装
着され使用される工具に関する工具データＤＡＴＡを表
示した例を示す。このように、工具データメモリ１１９
中の工具データＤＡＴＡは任意の時点でデイスプレィ１
２９等の出力手段上に出力することが出来る。第１３図
に示す工具データＤＡＴＡ中、第１２図の工具データＤ
ＡＴＡの各内容ＤＴＩ〜ＤＴ１６に対応するデータにつ
いて、参考のために同一の符号を付して示す。第１３図
からも明らかなように、工具データＤＡＴＡを構成する
内容は、各工作機械について適宜設定されるものである
。

（ｇ）０発明の効果 息よ、説明したように、本発明によれば、工具４３．４
９に当該工具４３．４９に関する工具データＤＡＴＡを
格納した工具データ格納素子１１２を設け、該工具デー
タ格納素子１１２中に格納された工具データＤＡＴＡに
対して読み書きを行うことの出来る読み書きへラド１１
３、工具データ入出力制御部１１５等の非接触形データ
読み書き手段を設けると共に、加工プログラムＰＲＯを
格納した加工プログラムメモリ１２０を設け、前記非接
触形データ読み書き手段から読み出された工具データＤ
ＡＴＡを格納する工具データメモリ１１９を設け、加工
プログラムの実行に際して、前記加工プログラムメモリ
１２０から読み出された加工プログラムＰＲＯに指示さ
れた当該用ニブログラムＰＲＯの実行に際して使用する
工具を選びだし、当該工具に関する工具データＤＡＴＡ
を工具データメモリ１１９から読み出すと共に、当該工
具データＤＡＴＡに基づいて加工プログラムＰＲＯを実
行するプログラム実行制御部１２６を設けて構成したの
で、オペレータが工具４３．４９のセットの度に工具デ
ータＤＡＴＡをキーボード等から入力する方法に比して
、短時間にしかも確実に工具データＤＡＴＡを各工具対
応で収集し、実際の加工に利用することが出来るばかり
か、バーコード等の光学′釣手段を用いた方法に比して
、極めて多量の工具データＤＡＴＡを、切削水や切粉等
の影響を受けずに確実に収集利用することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による工具データ管理装置の１実施例が
適用された数値制御装置の一例を示す制御ブロック図、 第２図は、第１１図の旋盤における工 具保持台を示す正断面図、 第３図は、第１１図の旋盤におけろ工 具マガジンの工具装着部分を示す拡大図、第４図は、工
具のシャンク部分の拡大 図、 第５図は、ツールヘッドとヘッド穴を 示す側断面図、 第６図は旋削工具を保持した状態を示 す正断面図、 第７図はＡＴＣ装置の詳細を示す正面 図、 第８図は第７図の■−■断面を示す図、第９図はＡＴＣ
装置の工具保持部が工 具を保持した際の正面図、 第１０図はＡＴＣ装置による工具マガ ジン間の工具交換態様を示す工程図、 第１１図は本発明による工具データ管 理装置が適用される複合加工旋盤の一例を示す側面図、 第１２図は工具データ格納素子に格納されろ工具データ
の一例を示す図、 第１３図は工具情報のデイスプレィ上への表示例を示す
図、 第１４図は使用工具決定プログラムのフローチャートで
ある。 ４３．４９・・・・・・工具 １１２・・・・・・工具データ格納素子１１３・・・・
・・非接触形データ読み書き手段（読み書きヘッド） １１５・・・・・・非接触形データ読み書き手段（工具
データ入出力制御部） １１９・・・・・・工具データメモリ １２０・・・・・・加工プログラムメモリ１２６・・・
・・・プログラム実行制御部ＰＲＯ・・・・・・加工プ
ログラム ＤＡＴＡ・・・・・・工具データ 出願人　ヤマザキマザック株式会社 代理人　　弁理士　　　相１）伸二 （ほか２名） 第３図 第５図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 工具に当該工具に関する工具データを格納 した工具データ格納素子を設け、 該工具データ格納素子中に格納された工具 データに対して読み書きを行うことの出来る非接触形デ
   ータ読み書き手段を設けると共に、加工プログラムを格
   納した加工プログラムメモリを設け、 前記非接触形データ読み書き手段から読み 出された工具データを格納する工具データメモリを設け
   、 加工プログラムの実行に際して、前記加工 プログラムメモリから読み出された加工プログラムに指
   示された当該加工プログラムの実行に際して使用する工
   具を選びだし、当該工具に関する工具データを工具デー
   タメモリから読み出すと共に、当該工具データに基づい
   て加工プログラムを実行するプログラム実行制御部を設
   けて構成した工具データ管理装置。