JPH03281139A

JPH03281139A - 工具交換装置

Info

Publication number: JPH03281139A
Application number: JP8438990A
Authority: JP
Inventors: Sadanori Tsunoda; 角田　定則
Original assignee: Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 1990-03-30
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1991-12-11

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】（産業上の利用分野）本発明は、工作機械に用いられる工具を自動的に交換す
る工具交換装置に関する。

（従来の技術）第５図は一般的な工具交換装置の交換部の一例を示す概
略斜視図であり、同図示矢印方向に工具抜差動作及び旋
回動作可能な工具交換アームｌの端が主軸２に装着され
ている工具を把持して抜取ると同時に、工具交換アーム
１の他端が工具マガジン３に蓄えられている工具を把持
して抜取り、　１８０°旋回して各工具を主軸２及び工
具マガジン３にそれぞれ差入れることにより工具交換が
行なわれるようになってい２゜第７図は上述した交換部を制御する従来の工具交換装置
の制御部の一例を示すブロック図であり、工具交換アー
ム１の旋回動作指令が工具交換主制御部４から旋回位置
指令演算部５に送出され、旋回位置指令値Ｆか演算され
て旋回位置制御部ｌＯに送出されると共に、旋回位置指
令値Ｆの演算終了信号が工具交換主制御部４に送出され
る。

そして、旋回位置指令値Ｆか旋回位置制御部１０の位置
制御部１１に人力されると、サーボモータ駆動指令かサ
ーボモータ駆動制御部１２に送出され、工具交換アーム
１を旋回動作させるサーボモータ１３の駆動が制御され
る。この制御は、サーボモータ１３に装着されている位
置検出器１４による検出位置か位置制御部ＩＩに送出さ
れるようになっているのでフィードバック制御となる。

この旋回動作終了後、工具交換アーム１の工具抜差動作
指令か工具交換主制御部４から工具抜差位置指令演算部
６に送出され、工具抜差位置指令値Ｇか演算されて工具
抜差位置制御部２０に送出されると共に、工具抜差位置
指令値Ｇの演算終了信号が工具交換主制御部４に送出さ
れる。そして、工具抜差位置指令値Ｇか工具抜差位置制
御部２０の位置制御部２１に人力されると、サーボモー
タ駆動指令かサーボモータ駆動制御部２２に送出され、
工具交換アーム１を工具抜差動作させるサーポモタ２３
の駆動か制御される。この制御は、サーボモータ２３に
装着されている位置検出器２４による検出位置か位置制
御部２１に送出されるようになフているのてフィードバ
ック制御となる。

このように、旋回動作と工具抜差動作は蓮に交互に行な
われるので、−木の工具を交換するには少くとも旋回−
工具抜取−旋回−工具差込の動作が必要となる。

（発明が解決しようとする課Ｂ）工具交換装置で交換される工具の主１１＋　２又は工具
マガジン３への装着部は一般的にテーパ形状を成してい
るので、第６図に示すように工具抜取の動作終了前に工
具旋回の動作を開始したり、逆に工具旋回の動作終了前
に工具差込の動作を開始しても工具と主軸２又は工具マ
ガジン３とは干渉せず、工具交換の動作時間を短縮させ
ることができる。ところが、上述した従来の工具交換装
置では、旋回動作と工具抜差動作とを同時に制御するこ
とができないので、工具交換の動作時間を短縮させるこ
とがてきないという欠点があった。

本発明は上述した事情から成されたものであり、本発明
の目的は、旋回動作と工具抜差動作とを同時に制御する
ことかてきる工具交換装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明は、工作機械に用いられる工具を工具交換アーム
の旋回動作及び工具抜差動作により自動的に交換する工
具交換装置に関するものであり、本発明の上記目的は、
前記工具交換アームの動作指令に基づいてパラメータ×
をｆｔ算する演算手段と、前記旋回動作のパターンを規
定する前記パラメータＸを変数とする関数ｆ（ｘ）を記
憶する第１の記憶手段と、前記工具抜差動作のパターン
を規定する前記パラメータＸを変数とする関数８（ｘ）
を記憶する第２の記憶手段とを備え、前記旋回動作の位
置指令値を前記関数ｆ　（ｘ）と前記パラメータＸとに
より演算すると共に、前記工具抜差動作の位置指令値を
前記関数ｇ（ｘ）と前記パラメータＸとにより演算して
前記工具交換アームの動作を制御することによって達成
される。

（作用）本発明にあっては、工具交換アームの旋回動作及び工具
抜差動作を１つのパラメータのみにより規定するように
しているので、工具交換アームの旋回動作と工具抜差動
作とを同時制御することができる。

（実施例）第１図は本発明の工具交換装置の制御部の一例を第７図
に対応させて示すブロック図であり、同構成箇所は同符
号をｆ＝Ｊして説明を省略する。工具交換アーム１の動
作指令が工具交換主制御部４からパラメータ（ｘ）演算
部７に送出され、その動作指令に基づいたパラメータＸ
が演算されて工具交換主制御部４．旋回位誼指令演算部
５及び工具抜差位置指令演算部６にそれぞれ送出される
。

ｆ（ｘ）記憶部８には旋回動作パターンを規定するパラ
メータＸを変数とする関数ｆ（ｘ）が予め記憶されてお
り、旋回位置指令演算部５に送出されて関数ｆ（ｘ）と
パラメータＸとにより旋回位置指令値Ｆが演算される。

ｇ（ｘ）記憶部９には工具抜差動作パターンを規定する
パラメータＸを変数とする関数ｇ　（Ｘ）か予め記憶さ
れており、工具抜差位置指令演算部６に送出されて関数
ｇ（ｘ）とパラメータＸとにより工具抜差位置指令値Ｇ
が演算されるようになっている。

このような構成において、その動作例を関砂ｆ　（ｘ）
　、　ｇ　（ｘ）　　とパラメータ×との関係の一例を
示す第２図て説明すると、工具交換主制御部４は工具交
換開始信号により動作指令をオンしてパラメータ（ｘ）
　ｒＦｉＡ部７へ送出する。パラメータ（ｘ）演算部７
は動作指令がオンの間はパラメータ×の演算を行ない、
求めたパラメータＸを工具交換主制御部４．旋回位置指
令演算部５及び工具抜差位置指令演算部６へ送出する。

工具交換主制御部４はパラメータＸを監視し、パラメー
タＸか×１になると動作指令をオフしてパラメータＸの
演算を一時停止させる。パラメータＸが×１の時点では
工具交換アーム１は主軸２の工具及び工具マガジン３の
工具を把持した状態にある。従って、工具交換主制御部
４は工具シメ・ユルメ装置に工具ユルメ指令を送出して
工具ユルメを実行させ、工具ユルメ完了信号を受けたら
動作指令を再ひオンしてパラメタＸの演算を再開させる
。そして、工具交換主制御部４はパラメータＸを監視し
、パラメータＸが×１〜×３の間は工具抜取動作を、×
２〜×５の間は旋回動作を、×４〜×６の間は工具差込
動作を実行させる。従って、パラメータ×が×２〜×３
の間及び×４〜×５の間は旋回動作と工具抜差動作とが
同時に実行されることになる。そして、パラメータ×が
×６になると動作指令をオフしてパラメータＸの演算を
時停止させる。パラメータＸか×６の時点ては工具交換
アーム１は主１１ＩＩ１２及び工具マガジン３へ工具を
差込んだ状態にある。従って、工具交換主制御部４は工
具シメ・ユルメ装置に工具シメ指令を送出して工具シメ
を実行させ、工具シメ完了信号を受りたら動作指令を再
びオンしてパラメータ×の演算を再開させる。そして、
工具交換主制御部４はパラメータＸを監視し、パラメー
タＸが×７になったら動作指令をオフして工具交換動作
を終了する。

第３図はパラメータＸと時間ｔとの関係を示す図、第４
図は旋回動作、工具抜差動作と時間ｔとの関係を示す図
であり、時点ｔ１〜ｔ２の間は工具ユルメ動作のため、
時点ｔ７〜Ｌ８の間は工具シメ動作のためにパラメータ
Ｘの演算、旋回動作及び工具抜差動作か一時停止状態と
なっていることがわかる。

（発明の効果）以上のように本発明の工具交換装置によれば、旋回動作
と工具抜差動作とを同時に制御して工具交換の動作時間
を短縮させることがてきるので、加工に迅速に取掛かる
ことができ、トータルの加工時間の短縮化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工具交換装置の制御部の一例を示すブ
ロック図、第２図〜第４図は本発明の工具交換装置の動
作例を示すパターン図、第５図は一般的な工具交換装置
の交換部の一例を示す概略斜視図、第６図はその交換部
により交換される工具の一例を示す図、第７図は従来の
工具交換装置の制御部の一例を示すブロック図である。１・・・工具交換アーム、２・・・主軸、３・・・工具
マガジン、４・・・工具交換主制御部、５・・・旋回位
置指令演算部、６・・・工具抜差位置指令演算部、７・
・・パラメータ（ｘ）演算部、８・・・ｆ（ｘ）記憶部
、９・・・ｇ　（Ｘｌ記憶部、１０・・・旋回駆動制御
部、１１．２１・・・位置制御部、１２．２２・・・サ
ーボモータ駆動制御部、１３．２：ｌ・・・サーボモー
タ、１４．２４−・・位置検出器、２０・・・工具抜差
駆動制御部。

Claims

【特許請求の範囲】

１、工作機械に用いられる工具を工具交換アームの旋回
動作及び工具抜差動作により自動的に交換する工具交換
装置において、前記工具交換アームの動作指令に基づい
てパラメータｘを演算する演算手段と、前記旋回動作の
パターンを規定する前記パラメータｘを変数とする関数
ｆ（ｘ）を記憶する第１の記憶手段と、前記工具抜差動
作のパターンを規定する前記パラメータＸを変数とする
関数ｇ（ｘ）を記憶する第２の記憶手段とを備え、前記
旋回動作の位置指令値を前記関数ｆ（ｘ）と前記パラメ
ータｘとにより演算すると共に、前記工具抜差動作の位
置指令値を前記関数ｇ（ｘ）と前記パラメータｘとによ
り演算して前記工具交換アームの動作を制御するように
したことを特徴とする工具交換装置。