JPH0246335B2 - Kosakukikainokogukokansochi - Google Patents
KosakukikainokogukokansochiInfo
- Publication number
- JPH0246335B2 JPH0246335B2 JP15453882A JP15453882A JPH0246335B2 JP H0246335 B2 JPH0246335 B2 JP H0246335B2 JP 15453882 A JP15453882 A JP 15453882A JP 15453882 A JP15453882 A JP 15453882A JP H0246335 B2 JPH0246335 B2 JP H0246335B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- magazine
- spindle
- tools
- exchange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
- B23Q3/157—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
- B23Q3/15713—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は複数の主軸を有する工作機械の自動工
具交換装置に関するものである。
具交換装置に関するものである。
従来、２個の主軸を持つ工作機械に対する工具
交換装置では、各主軸に１個宛の工具交換装置、
即ち２個のツールマガジンが必要であつた。この
ため、従来は２個の主軸を持つ工作機械の工具交
換装置は多くの部品と多くのスペースを必要と
し、価格も高くなり、不経済であつた。
交換装置では、各主軸に１個宛の工具交換装置、
即ち２個のツールマガジンが必要であつた。この
ため、従来は２個の主軸を持つ工作機械の工具交
換装置は多くの部品と多くのスペースを必要と
し、価格も高くなり、不経済であつた。
本発明は上記の欠点を解消し、コンパクトで多
くのスペースを必要としない自動工具交換装置を
提供することを目的としている。
くのスペースを必要としない自動工具交換装置を
提供することを目的としている。
上記の目的を、本発明は、複数の工具を１組と
して１本の主軸について複数組宛の工具を複数の
主軸に就いて設けた共通の１個のツールマガジン
と、該ツールマガジンと主軸との間の工具交換用
の主軸の数だけの工具交換アームとを有する装置
を作りだすことにより達成した。
して１本の主軸について複数組宛の工具を複数の
主軸に就いて設けた共通の１個のツールマガジン
と、該ツールマガジンと主軸との間の工具交換用
の主軸の数だけの工具交換アームとを有する装置
を作りだすことにより達成した。
本発明の詳細を図に示す実施例に基づいて説明
する。
する。
第１図及び第２図に於いて、複数本、例えば２
本の主軸１を有する工作機械２に１個のツールマ
ガジン３と各主軸に１個宛、図の例では２個の工
具交換アーム４とを具備する自動工具交換装置５
が付属している。
本の主軸１を有する工作機械２に１個のツールマ
ガジン３と各主軸に１個宛、図の例では２個の工
具交換アーム４とを具備する自動工具交換装置５
が付属している。
主軸１は図の面に直交する方向に延在し、工作
物に対する位置決めの為め工作機械２のテーブル
に対し図の上下に移動可能である。
物に対する位置決めの為め工作機械２のテーブル
に対し図の上下に移動可能である。
時計方向及び反時計方向に回転割り出し可能な
ツールマガジン３には複数個、例えば５個の工具
を１組として左主軸用の工具組、右主軸用の工具
組の順に順次各主軸に就いて複数組の工具が装着
してある。つまり左主軸用工具に順次Ｌ１，Ｌ
２，Ｌ３……と符号を付け、右主軸用工具に順次
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３……と符号を付けると、工具は
反時計方向に左主軸用をＬ１，Ｌ２……Ｌ４，Ｌ
５と５個符号順に並べ、次いで右主軸用をＲ１，
Ｒ２……Ｒ４，Ｒ５と５個符号順に並べ、その後
Ｌ６〜Ｌ１０，Ｒ６〜Ｒ１０……と５個１組宛順
次配列される。当然此れは１例で１組の数は５個
に限定されるものではなく、主軸用の間隔に依存
して決定されることが出来、又配列も番号順を図
の反時計方向に対し時計方向に変えることができ
る。又各組内では必ずしも工具は番号順である必
要はない。此の場合Ｌ１に対してはＲ１と云うよ
うに右と左は同じ番号の工具が同時に工具交換ア
ームにより交換されるようにする。つまり左右同
一番号の工具間の間隔はどの工具に付いても常に
同一に設定されている。同一番号工具間の間隔は
主軸間隔に応じて設定される。最も簡単には主軸
間隔と同一に選定する。
ツールマガジン３には複数個、例えば５個の工具
を１組として左主軸用の工具組、右主軸用の工具
組の順に順次各主軸に就いて複数組の工具が装着
してある。つまり左主軸用工具に順次Ｌ１，Ｌ
２，Ｌ３……と符号を付け、右主軸用工具に順次
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３……と符号を付けると、工具は
反時計方向に左主軸用をＬ１，Ｌ２……Ｌ４，Ｌ
５と５個符号順に並べ、次いで右主軸用をＲ１，
Ｒ２……Ｒ４，Ｒ５と５個符号順に並べ、その後
Ｌ６〜Ｌ１０，Ｒ６〜Ｒ１０……と５個１組宛順
次配列される。当然此れは１例で１組の数は５個
に限定されるものではなく、主軸用の間隔に依存
して決定されることが出来、又配列も番号順を図
の反時計方向に対し時計方向に変えることができ
る。又各組内では必ずしも工具は番号順である必
要はない。此の場合Ｌ１に対してはＲ１と云うよ
うに右と左は同じ番号の工具が同時に工具交換ア
ームにより交換されるようにする。つまり左右同
一番号の工具間の間隔はどの工具に付いても常に
同一に設定されている。同一番号工具間の間隔は
主軸間隔に応じて設定される。最も簡単には主軸
間隔と同一に選定する。
図に示す自動工具交換装置は、工作機械のNC
装置７と、これを補佐する機械シーケンスコント
ロール用のマイクロコンピユータ８とによつて制
御される。
装置７と、これを補佐する機械シーケンスコント
ロール用のマイクロコンピユータ８とによつて制
御される。
今１番の工具が選択され、次に６番の工具を選
択しようとするときは、第１図の配列ではマガジ
ンは（＋）方向例えば時計方向に10ステツプ回転
して停止する。又６番の工具から５番の工具を選
択するときは（−）方向例えば反時計方向に６ス
テツプ回転してマガジンは停止する。マガジンの
回転方向と移動ステツプの数とは現在の工具番号
と次の指令される工具番号との比較演算により決
定される。
択しようとするときは、第１図の配列ではマガジ
ンは（＋）方向例えば時計方向に10ステツプ回転
して停止する。又６番の工具から５番の工具を選
択するときは（−）方向例えば反時計方向に６ス
テツプ回転してマガジンは停止する。マガジンの
回転方向と移動ステツプの数とは現在の工具番号
と次の指令される工具番号との比較演算により決
定される。
本装置の操作を第３図乃至第４図に示す流れ図
により説明する。
により説明する。
工具交換ルーチンでは、第３図に於いて、次ぎ
に主軸に挿入すべき新工具が工具交換アーム４に
収納される。新工具の選択は、制御用マイクロコ
ンピユーター８がNC装置７よりの指令に従つて
マガジン駆動装置９を作動させ、新工具のポケツ
トを割り出す。次いで、工具交換アームは上昇、
前進（工具抜取）、待機位置へ下降、後退動し、
工具交換動作に移る。
に主軸に挿入すべき新工具が工具交換アーム４に
収納される。新工具の選択は、制御用マイクロコ
ンピユーター８がNC装置７よりの指令に従つて
マガジン駆動装置９を作動させ、新工具のポケツ
トを割り出す。次いで、工具交換アームは上昇、
前進（工具抜取）、待機位置へ下降、後退動し、
工具交換動作に移る。
工具交換動作では、第３図に於いて、ツールマ
ガジン３は制御用マイクロコンピユーター８によ
り主軸に装着されている工具番号が指示されてマ
ガジン駆動装置９の作動によるマガジン割り出し
により、その工具を装着するポケツトが工具脱着
位置に移動し停止される。この場合のマガジン割
り出しは第４図の流れ図で、NC装置よりの指令
コードTCに代わり、マイクロコンピユーター中
で記憶された主軸に装着の旧工具番号がTCとし
て与えられることにより行われる。マガジン割り
出し作業は全ての主軸について共通であり、１つ
の工具番号による割り出しが全ての主軸の工具に
ついて割出しを行なつたことになる。一方全ての
主軸１が工具を所定方向に位置決めして停止した
後、全ての工具交換アーム４が同時に主軸に向つ
て、図の例では下降し、夫々の工具交換アームが
夫々の主軸１上の工具を掴んで前進動し、工具を
主軸１より引抜く（工具抜取）。次いで夫々の工
具交換アーム４は180゜回転し、次いで後退動して
新工具を主軸１に挿入し、その後夫々の工具交換
アーム４は待機位置へ上昇し、工具抜取と新工具
の挿入完了となる。複数の工具交換アーム４は機
械的機構により互いに同期して動くように構成さ
れることもできるが制御用マイクロコンピユータ
８よりの指定により夫々同時に作動するように構
成することもできる。以下工具交換アームについ
ての説明は同時に全ての工具交換アームが同じ動
作をしていることを示している。
ガジン３は制御用マイクロコンピユーター８によ
り主軸に装着されている工具番号が指示されてマ
ガジン駆動装置９の作動によるマガジン割り出し
により、その工具を装着するポケツトが工具脱着
位置に移動し停止される。この場合のマガジン割
り出しは第４図の流れ図で、NC装置よりの指令
コードTCに代わり、マイクロコンピユーター中
で記憶された主軸に装着の旧工具番号がTCとし
て与えられることにより行われる。マガジン割り
出し作業は全ての主軸について共通であり、１つ
の工具番号による割り出しが全ての主軸の工具に
ついて割出しを行なつたことになる。一方全ての
主軸１が工具を所定方向に位置決めして停止した
後、全ての工具交換アーム４が同時に主軸に向つ
て、図の例では下降し、夫々の工具交換アームが
夫々の主軸１上の工具を掴んで前進動し、工具を
主軸１より引抜く（工具抜取）。次いで夫々の工
具交換アーム４は180゜回転し、次いで後退動して
新工具を主軸１に挿入し、その後夫々の工具交換
アーム４は待機位置へ上昇し、工具抜取と新工具
の挿入完了となる。複数の工具交換アーム４は機
械的機構により互いに同期して動くように構成さ
れることもできるが制御用マイクロコンピユータ
８よりの指定により夫々同時に作動するように構
成することもできる。以下工具交換アームについ
ての説明は同時に全ての工具交換アームが同じ動
作をしていることを示している。
マガジン割り出しによるマガジンの所定位置停
止と工具交換アーム４の待機位置への上昇完了と
により、工具交換アームは制御用コンピユーター
７の指令を受け、マガジン３への工具の戻しのた
め前進し、上昇し、そしてポケツトに向けて工具
挿入の為後退動し、次いで下降して工具から離
れ、待機位置で停止する。
止と工具交換アーム４の待機位置への上昇完了と
により、工具交換アームは制御用コンピユーター
７の指令を受け、マガジン３への工具の戻しのた
め前進し、上昇し、そしてポケツトに向けて工具
挿入の為後退動し、次いで下降して工具から離
れ、待機位置で停止する。
斯くして工具交換の１サイクルが終了する。
主軸が工作作業をしている間に工具交換アーム
が前記の工程の一部に従つて次の工具をマガジン
から抜取り、待機位置に保持し、前記の工程によ
り工具交換アームにより工具を主軸から抜取つた
後すぐ工具交換アームを回転、後退して新しい工
具を主軸に装着して後上昇して待機位置に戻る、
という新旧工具を同時に脱着する流れにすること
もできる。
が前記の工程の一部に従つて次の工具をマガジン
から抜取り、待機位置に保持し、前記の工程によ
り工具交換アームにより工具を主軸から抜取つた
後すぐ工具交換アームを回転、後退して新しい工
具を主軸に装着して後上昇して待機位置に戻る、
という新旧工具を同時に脱着する流れにすること
もできる。
ツールマガジンに於けるマガジン割出しは第４
図に示す流れ図により行われる。
図に示す流れ図により行われる。
NC装置よりの指令は工具番号により行われる
ので、まず工具番号をツールマガジンのポケツト
番号に変換するコード変換が行われる。例えば、
１組の工具を５個とする場合、工具番号１，２，
……４，５；６，７，……９，10；……はポケツ
ト番号に変換すると、１，２，……４，５；11，
12，……14，15；……となる。ポケツト番号６〜
１０は例えば右工具１〜５番のために利用される
ので割り出し指令コードは上記のように５個飛び
の番号となる。今各主軸について使用される工具
の数、即ちポケツトの数を１〜30の30個とする
と、マガジンのポケツト番号は１から60個とな
り、左工具の１番Ｌ１はマガジンポケツト番号１
にＬ２はマガジンポケツト番号２に、以下Ｌ３０
はポケツト番号55番に順次対応し、左側主軸位置
でマガジンポケツト位置を検出するものとする
と、割り出し指令に利用されるマガジンのポケツ
ト番号は１〜５，11〜15，21〜25，31〜35，41〜
45，51〜55となる。
ので、まず工具番号をツールマガジンのポケツト
番号に変換するコード変換が行われる。例えば、
１組の工具を５個とする場合、工具番号１，２，
……４，５；６，７，……９，10；……はポケツ
ト番号に変換すると、１，２，……４，５；11，
12，……14，15；……となる。ポケツト番号６〜
１０は例えば右工具１〜５番のために利用される
ので割り出し指令コードは上記のように５個飛び
の番号となる。今各主軸について使用される工具
の数、即ちポケツトの数を１〜30の30個とする
と、マガジンのポケツト番号は１から60個とな
り、左工具の１番Ｌ１はマガジンポケツト番号１
にＬ２はマガジンポケツト番号２に、以下Ｌ３０
はポケツト番号55番に順次対応し、左側主軸位置
でマガジンポケツト位置を検出するものとする
と、割り出し指令に利用されるマガジンのポケツ
ト番号は１〜５，11〜15，21〜25，31〜35，41〜
45，51〜55となる。
指令された工具コード番号TCから、コード変
換された指令コード番号TC′が、所定の位置即ち
左側の工具交換位置にあるマガジンポケツト番号
TH′と一致するか否かを演算し、YESのときは
ツールマガジン停止指令によりツールマガジンを
停止し、割り出しを終了する。NOのときは
TC′−TH′＞０であるか否かを演算する。即ち、
ツールマガジンの回転方向を時計廻りにするか、
反時計廻りにするかを選定する。この場合、所望
移動距離がツールマガジンの半周以上であると、
寧ろ反転する方が移動距離が少なくてすむ。そこ
で、所望移動距離が半周以上か否かを算出する。
即ち上記の演算でYESのときはTC′−TH′＞30で
あるか否かを演算し、YESのときは半周以上な
のでマガジン逆転指令即ち反時計方向回転を指令
し、NOのときは半周以下なのでマガジン正転指
令即ち時計方向回転を指令する。つまりTC′−
TH′＞０がNOのときは、TH′−TC′＞30である
か否かを演算し、YESのときはマガジン正転指
令を、NOのときはマガジン逆転指令をだす。こ
の場合、TH′−TC′＞30は指令ポケツト位置と工
具交換位置との間がマガジンの半周より大である
か否かを算出している。
換された指令コード番号TC′が、所定の位置即ち
左側の工具交換位置にあるマガジンポケツト番号
TH′と一致するか否かを演算し、YESのときは
ツールマガジン停止指令によりツールマガジンを
停止し、割り出しを終了する。NOのときは
TC′−TH′＞０であるか否かを演算する。即ち、
ツールマガジンの回転方向を時計廻りにするか、
反時計廻りにするかを選定する。この場合、所望
移動距離がツールマガジンの半周以上であると、
寧ろ反転する方が移動距離が少なくてすむ。そこ
で、所望移動距離が半周以上か否かを算出する。
即ち上記の演算でYESのときはTC′−TH′＞30で
あるか否かを演算し、YESのときは半周以上な
のでマガジン逆転指令即ち反時計方向回転を指令
し、NOのときは半周以下なのでマガジン正転指
令即ち時計方向回転を指令する。つまりTC′−
TH′＞０がNOのときは、TH′−TC′＞30である
か否かを演算し、YESのときはマガジン正転指
令を、NOのときはマガジン逆転指令をだす。こ
の場合、TH′−TC′＞30は指令ポケツト位置と工
具交換位置との間がマガジンの半周より大である
か否かを算出している。
マガジン移動による工具交換位置でのマガジン
ポケツトの検出信号が、ONであるか否かを判定
し、NOの場合はその演算を繰り返し、YESの場
合には現在のポケツトコードTH′の内容を更新し
て、TC′＝TH′であるか否かの演算からくりかえ
す。
ポケツトの検出信号が、ONであるか否かを判定
し、NOの場合はその演算を繰り返し、YESの場
合には現在のポケツトコードTH′の内容を更新し
て、TC′＝TH′であるか否かの演算からくりかえ
す。
同様に、主軸中の旧工具をマガジンに返還する
場合は、指令コードTC′がNC装置よりの信号で
はなく、シーケンスコントロールマイクロコンピ
ユータに記憶されている旧工具の位置をコードと
して与えて、同様の割り出しを行う。
場合は、指令コードTC′がNC装置よりの信号で
はなく、シーケンスコントロールマイクロコンピ
ユータに記憶されている旧工具の位置をコードと
して与えて、同様の割り出しを行う。
このようにして、指令コードの工具が工具交換
位置に達するとツールマガジンは停止し、工具交
換アームによる工具交換に対し待機する。つま
り、第２図に示すようにツールマガジンの割り出
しが終わると、工具交換アーム４の上昇（把持）、
前進（工具抜取）、待機位置への下降及び後退の
各指令がだされ、指定された工具が工具交換アー
ムによりツールマガジンから抜き取られ待機位置
に保持される。その後、工具交換アームは下降、
後退動前進により（又は前の工具の抜取後に）回
転し、工具を主軸に装着し、次いで上昇して待機
位置に戻る。さらに、旧工具の返還ポケツトをマ
ガジンが割り出し工具交換アームが、前進の後上
昇し後退する事により旧工具を返還し、アームが
下降して待機位置に戻る。このようにしてツール
マガジンの割り出し、及び自動工具交換工程がお
こなわれる。
位置に達するとツールマガジンは停止し、工具交
換アームによる工具交換に対し待機する。つま
り、第２図に示すようにツールマガジンの割り出
しが終わると、工具交換アーム４の上昇（把持）、
前進（工具抜取）、待機位置への下降及び後退の
各指令がだされ、指定された工具が工具交換アー
ムによりツールマガジンから抜き取られ待機位置
に保持される。その後、工具交換アームは下降、
後退動前進により（又は前の工具の抜取後に）回
転し、工具を主軸に装着し、次いで上昇して待機
位置に戻る。さらに、旧工具の返還ポケツトをマ
ガジンが割り出し工具交換アームが、前進の後上
昇し後退する事により旧工具を返還し、アームが
下降して待機位置に戻る。このようにしてツール
マガジンの割り出し、及び自動工具交換工程がお
こなわれる。
自動工具交換工程のほかにマガジンをマニユア
ルにより操作することも当然考慮することができ
る。
ルにより操作することも当然考慮することができ
る。
本発明により、複数本、例えば２本の主軸にた
いし１個のツールマガジンから同時に工具の交換
をすることが可能になつた。従つてマガジンのス
ペースが少なくてすみ、部品点数も少なくてす
み、経済的な装置がえられた。
いし１個のツールマガジンから同時に工具の交換
をすることが可能になつた。従つてマガジンのス
ペースが少なくてすみ、部品点数も少なくてす
み、経済的な装置がえられた。
第１図は本発明に係る装置の正面略説明図、第
２図は側面図、第３図は工具交換工程の流れ図、
第４図はツールマガジン割り出しの流れ図であ
る。 １……主軸、２……工作機械、３……ツールマ
ガジン、４……工具交換アーム、５……工具交換
装置。
２図は側面図、第３図は工具交換工程の流れ図、
第４図はツールマガジン割り出しの流れ図であ
る。 １……主軸、２……工作機械、３……ツールマ
ガジン、４……工具交換アーム、５……工具交換
装置。
Claims (1)
- １ 複数の主軸を有する工作機械の為の自動工具
交換装置に於いて、複数の工具挿入用ポケツトを
設けたエンドレスベルト状の１個のツールマガジ
ンと、主軸に対する工具装置位置とツールマガジ
ンに対する工具交換位置との間を移動可能に設け
られた各主軸について１個宛の工具交換アームと
を有し、前記ツールマガジンには各主軸毎に予め
定めた数の工具を１組として複数組の工具が所定
の間隔で装着され、その際各組の工具のうち各主
軸に同時に装着される工具は前記工具交換アーム
による工具交換位置の間隔と同じ間隔で配置さ
れ、各主軸に同時に装着すべき各主軸用の工具は
前記工具交換アームにより前記ツールマガジンに
対し同時に脱着できることを特徴とする工作機械
の工具交換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15453882A JPH0246335B2 (ja) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | Kosakukikainokogukokansochi |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15453882A JPH0246335B2 (ja) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | Kosakukikainokogukokansochi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5947136A JPS5947136A (ja) | 1984-03-16 |
| JPH0246335B2 true JPH0246335B2 (ja) | 1990-10-15 |
Family
ID=15586442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15453882A Expired - Lifetime JPH0246335B2 (ja) | 1982-09-07 | 1982-09-07 | Kosakukikainokogukokansochi |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0246335B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60190542U (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-17 | 安田工業株式会社 | 複数の主軸を有するマシニングセンタの工具交換装置 |
| US8821083B2 (en) * | 2008-07-30 | 2014-09-02 | Anger Machining Gmbh | Machine tool including a plurality of tool spindles and a frame shaped rack |
| WO2022074755A1 (ja) * | 2020-10-07 | 2022-04-14 | 株式会社Fuji | 自動工具交換装置 |
-
1982
- 1982-09-07 JP JP15453882A patent/JPH0246335B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5947136A (ja) | 1984-03-16 |
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