JPH04105852A - 工作機械の工具自動交換システム - Google Patents

工作機械の工具自動交換システム

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JPH04105852A
JPH04105852A JP2224745A JP22474590A JPH04105852A JP H04105852 A JPH04105852 A JP H04105852A JP 2224745 A JP2224745 A JP 2224745A JP 22474590 A JP22474590 A JP 22474590A JP H04105852 A JPH04105852 A JP H04105852A
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tool
automatic
machine
workpiece
tools
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Hisao Totsuka
久夫 戸塚
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/1552Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/15526Storage devices; Drive mechanisms therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/1552Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/1554Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q41/00Combinations or associations of metal-working machines not directed to a particular result according to classes B21, B23, or B24
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
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    • B23Q3/1554Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore
    • B23Q2003/155404Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising a single gripper
    • B23Q2003/155407Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising a single gripper linearly movable

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】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、工作機械単体若しくは複数の工作機械に使用
される工具(主として切削工具)を、工具管理室から工
作機械まで供給し、脱着を行った後、再び工具管理室に
戻す工作機械の工具自動交換システム、特に工作機械の
運転状況等をも監視できるようにした工作機械の工具自
動交換システムに関する。
(従来の技術) NC工作機械等の工作機械に設けられ、工作機械に対す
る工具の装着及び取外しを自動的に行うようにした自動
工具交換装置は公知であり、またこのような自動工具交
換装置への工具の搬入及び搬出を行う装置も公知である
。そして、これらの装置を一括して中央制御装置によっ
て制御し、工具交換の一連した作業をシステム化したも
のも実用化されつつある。
第13図は、従来の一般的な上記工具自動交換システム
の概略的構成を示すもので、各工作機械]の前部には、
被加工物2を固定するテーブル3及び切削工具等の工具
4を装着する主軸頭5か備えられているとともに、側部
には、工具マガジン6が設けられている。更に、前記工
作機械1の前側には、被加工物2を搬送するワーク搬送
車7の搬送ライン8が、後側には、工具4を搬送する工
具搬送車9の搬送ライン10が夫々設けられている。
一方、多数個の工具4を整列した状態で保管する工具自
動倉庫11が備えられ、この工具自動倉庫11内から工
具搬出装置12によって指定の工具4を搬出して前記工
具搬送車9に移載し、また工具搬送車9の工具4、更に
は工作機械1及びワク搬送車7の工具を工具自動倉庫1
1に搬入するようになっている。
更に、前記工作機械1、ワーク搬送車7、工具搬送車9
、工具自動倉庫11及び工具振出人装置12を一括して
制御する中央制御装置(図示せず)が備えられている。
そして、機械加工の計画に基づいて指定された工具4を
工具自動倉庫1]から搬出して工具搬送車9に移載し、
この工具搬送車って指定された工作機械1の後部まで搬
送する。そして、工具搬送車9から前記工作機械1の]
−具マガジン6に使用前の工具4を移載するとともに、
工具マガジン6から使用後の工具4を受入れて前記工具
自動倉庫11に搬入する。
これによって、複数台の工作機械1に対する工具4の搬
入及び搬出が自動的に行え、工作機械工に設けられた工
具自動交換装置によって工具4の交換が行えるよう構成
されている。
ところで、前記工具自動交換装置は、例えば特開昭59
−192433号等として一般に広く知られており、基
本的には第14図に示すように構成されている。
即ち、工作機械]の本体13の側部に設けられた工具マ
ガジン6には、複数個の工具ソケット14を有するカー
トリッジ15が放射状に設けられている。また、前記工
具搬送車9にも差替え用工具マガジン16か設けられ、
前記工具マガジン6との間で工具4の受入れ及び受渡し
かできるよう構成されている。
更に、工作機械1の本体1Bには、前記カートリッジ1
5内の工具4を主軸頭5に転送して装着するとともに、
主軸頭5に装着されている工具4を取外す工具交換機構
17が設けられている。
なお、被加工物2の状態、即ち加工中、加工特ち又は加
工完了等の状態は、リミットスイッチ等のセンサにより
、或いは工作機械]自体のコントローラ笠により一般に
検出されるのであるが、その結果を、ホストコンピュー
タの画面に出力させて、目でその状態が知ることができ
るようにしたものも開発されている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、前述のような従来の一般的な工具交換シ
ステムでは、工具搬送車がかなり大形となり、しかも床
を走行するようなされていたため、スペースの有効活用
の面に欠けるとともに、人が床を歩く場合の安全面から
の配慮にも欠けるといった問題点があった。
即ぢ、工具搬送車の通路内には、人が容易に立入れない
ようにした保護策が講じられているのであるが、人の出
入りを皆無にすることはできず、従ってできるたけ人と
の接触の機会をなくす必要がある。
また、工具交換の自動化を行っても、加工状況、例えば
切削油の供給状態、切粉の状態、被加工物の状態等の確
認、即ち監視のために人がパトロールを行う必要がある
。勿論、カメラを設置することも可能であるか、工作機
械1台に1台づつ設置することは、その使用の頻度から
いっても経済的ではない。特に、カメラに通常の「写す
」以外の機能を追加したり、カメラ以外のセンサを設け
たり場合には、尚更である。
更に、工作機械の加工情報、即ちNCプログラムを与え
る(NCプログラムのダウンロード)場合、従来は、全
て被加工物に付けられたコードを引数として行われてい
た。ここに、コードは、加工順序や製造番号等によって
決められるものてあリ、コードの読取りは、バーコード
によったり、工作機械の制御装置やシステムを制御する
コンピュータに入力したりして、NCプログラムと被加
工物とを1対1の対応を電気的に付けることによって行
われていた。しかし、人の側から見ると、バーコードを
見ても読めないし、コンピュータに人力するのは数字で
あり、被加工物とNCプログラムとが本当に1対1なの
か人にとっては、即座に理解できないといった問題点が
あった。
また、被加工物の状態、即ち加工中、加工特ち又は加工
完了等の状態を、リミットスイッチ等のセンサや工作機
械自身のコントローラにより検知し、その結果をホスト
コンピュータの画面に表示することもよく行われている
が、加工物の順番の入り代え等の異常処理を行う場合、
被加工物に直接取付けられた情報を直接扱っているもの
ではないため、コンピュータ上での修正操作に非常に多
大の時間かかかってしまうのが現状であった。
この発明は前記事情に鑑みてなされたもので、床上力の
空間を有効に利用して、省スペース化を図るとともに、
被加工物の加工状態等を効率良く監視できるようにした
ものを提供することを目的とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明に係る工作機械の工具
自動交換システムは、工作機械との間で工具の交換を自
動的に行うために工作機械近傍に配置された工具自動交
換装置と、この工具自動交換装置と工具管理室との間で
工具を搬送する自動搬送機器と、これらの装置を一括し
て制御する制御装置とを備えた工作機械の工具自動交換
システムにおいて、前記自動搬送機器走行用のレールを
空中に設置するとともに、自動搬送機器に工具を把持し
て搬送するためのハンドの他に、監視機能を有する各種
機器を搭載したものである。
前記機器として、例えばカメラやマイクロフォン等が一
般に使用されるが、通信機器も付加することにより、自
動搬送機器を情報の中間点とすることもできる。
(作 用) 上記のように構成した本発明によれば、空間にレールを
設置し、このレール上に自動搬送機器を走行させること
により、空間を有効に利用して省スペース化を図るとと
もに、この自動搬送機器に監視機能を有する機器を付加
することにより、この自動搬送機器を中心にして、加工
状態の把握、加工物の在荷も状態の目視、NCプログラ
ムのダウンロード等を効率良く行うことができる。
(実施例) 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本工具自動交換システムの概要を示すもので、
工具搬送と監視を行う移動式ロボットで構成した自動搬
送機器18は、空間に設置したレル19に垂下され、こ
のレール19上を走行するようなされているとともに、
このレール19に沿って、計3台の数値制御工作機械(
以下、NC機という)20か配置されている。
ここでは、−例として3台のN0機20が示されている
が、この台数はもっと多数でも良く、逆に少なくても良
いことは勿論である。
前記NC機20には、切削工具等の工具21を装着する
主軸頭22及び被加工物23を載せるテーブル24が備
えられ、このテーブル24の上には、被加工物23を載
ぜたパレット25がテーブル24上にセットされている
締付具(図示せず)により固定される。
N0機20の前方には、N0機20の運用効率を高める
ために用いられるパレットチェンジャ26が配置されて
いる。このパレットチェンジャ26は、N0機20に必
ずしも必要なものではないが、これを備えることにより
、被加工物23か加工されている間に、次に加工される
被加工物23の加工準備(段取り等)を行うことができ
、これによって、N0機20の運用効率を高めることが
できる。
N0機20の側部には、切削工具等の工具21を複数個
(工具マガジン27の大きさにもよるが、通常30本位
)保管する工具マガジン27か設け] O られている。そして、N0機20の制御指令によって、
この工具マガジン27内の二U具21のうち、任意の工
具21が取出され、N0機20の主軸頭22に取付けら
れて加工が行われるようなされている。
ここに、前記自動搬送機器18の下端には、」−具21
を把持するハンド28が備えられている。
前記NC機20の近傍に位置して、自動搬送機器18に
よって運ばれた工具21を工具マガジン27に供給する
、即ち工具マガジン27に設けられたポットと称する切
削工具保持部に工具21を入れる工具自動交換装置2つ
が備えられている。
この工具自動交換装置2つは、これから使用する工具2
]と既に使用し交換を要する切削工具21とを分けて置
けるようになっているとともに、例えば6自由度を有す
る多関節ロボット30が立設されている。
一方、レール19の基端に位置して、第2図に示すよう
に、工具管理室31が備えられ、この管理室31内には
、工具保管棚32、工具長補正装置33、システム全体
を制御し運転状態を表示するためのホストコンピュータ
34、通信システム35、自動搬送装置18と新旧の工
具2]を交換するためのコンベア36及び工具返却台3
7が配置されている。そして、例えばコンベア36には
、新しい工具21が、二1−具返却台37には、使用済
みの工具21が載せられる。レール19の一端は、工具
管理室31の中まで延びている。
上記自動搬送機器18の詳細を第3図乃至第6図に示す
同図において、工具21を把持するハンド28を開閉す
るハンド開閉機構38が備えられ、この開閉機構38は
、駆動軸39により駆動され、この駆動軸39は、ハン
ド駆動部40により駆動されるようなされている。この
ハンド駆動部40は、モータであっても良いし、空圧式
アクチュエータであっても良いが、この実施例では、モ
ータを使用したものとして説明する。
即ち、このハンド駆動部(モータ)40には、ケーブル
41を通じて後述のように外部から電気が供給され、こ
のケーブル4]には、定荷重プーリ42を介して一定の
張力が与えられている。
前記ハンド28を上下に動かすアーム43の上端部には
、第4図に詳細に示すように、雌ねじ44aを有するガ
イド44が固定されている。またこの雌ねじ44aは、
玉軸受45を介して保持枠46に回転自在に支承された
ボールねじ47と噛合っていると。更に、前記ガイド4
4には、スライド軸48が挿通され、滑り軸受4つを介
して摺動自在に保持されているとともに、アーム43は
、滑り軸受50を介して保持枠46に摺動自在に保持さ
れている。
前記ボールねじ47は、減速機51を介してモータ52
に接続されている。
第3図に戻って、ITVカメラ53、紫外線カメラ54
、指向性の高いマイクロフォン55及びこれらを駆動す
るカメラ駆動部56がケース57内に収納されて備えら
れている。
このケース57内には、ハンド28及びアーム43より
なる工具ハンドユニットと、■TVカメラ53、紫外線
カメラ54及びマイクロフォン55の制御を行うコント
ローラ58、及びN0機20や工具管理室31内のホス
トコンピュータ34とアンテナ59を経由して通信する
通信ユニット60が夫々収納されている。前記コントロ
ーラ58の内部には、図示していないかマイコンボドや
メモリボード、コントローラ用電源となる充電式電池等
が組込まれている。
前記ITVカメラ53、紫外線カメラ54及びマイクロ
フォン55のカメラ駆動部56、コントローラ58及び
通信ユニット60は、ケース57に収納されていて、I
TVカメラ53、紫外線カメラ54及びマイクロフォン
55とともに監視ユニットを形成している。
次に、前記自動搬送機器18の走行機構について説明す
る。
レール19には、その長さ方向の全長に亙ってラック6
]が取付けられていているとともに、このラック61は
、減速機付きモータ62に連結された小歯車63と噛み
合っている。自動搬送機器18は、走行ローラ64,6
5によりレール1つ上を走行するのであるか、この走行
ローラ64.65は、ローラ取付座66.67に取イ」
けられ、更にこの一方のローラ取付座67に前記モータ
62か固着されている。
上記の構成により自動搬送機構18は、モータ62の回
転に伴ってレール19に沿って走行するのであるが、こ
の走行中の横揺れを防ぐために以下のような構成が備え
られている。
これを第5図及び第6図により説明する。
即ち、一方のローラ取付座67には、単ローラ68が固
定されているとともに、他方のローラ取付座66には、
リンク6つに取付けられた2輪ローラ70が押付はリン
ク71を介して取付けられている。更に、この押付はリ
ンク71の一端には、コイルばね72が配置され、この
ばね72を介して単ローラ68と2輪ローラ70とによ
りレール19のウェブ部を適度の押伺は力て挟み込み、
これによって、走行の際の自動搬送装置18の横振れか
防止されるようなされている。
前記両ローラ取付座66.67は、ベース73に固定さ
れていて、このベース73には、上述の工具ハンドユニ
ットと監視ユニットとか取付けられている。レール19
には、モータ52,62、ハンド駆動部40.カメラ駆
動部56、コントロラ58及び通信ユニット5つに電気
を供給するための電線74が配線され、ローラ取付座6
7には、集電子75があり、両者74.75が接触する
ことにより電気を得るようになっている。
次に、工具自動交換装置2つについて第7図を参照して
説明する。
同図に示す工具自動交換装置29は、マシニングセンタ
用に適したもので、この種の工具21は、通常ホルダ7
6に取付けられている。
6自由度の多関節ロボット30がベース77上に据付け
られ、このベース77上には、上記工具21を置くため
の工具置台78が配置されている。
この工具置台78は、ロボット30を中心に左右に分か
れているが、例えば右側に新しく交換するための工具2
1を置き、左側に使用済みで工具管理室31に戻される
のを待っている工具21を置くようにすることかできる
。更に、この工具21を置く工具置台78には、工具2
1の位置を正確にするために用いられるブツシャ(押付
器)7つが備えられている。
また、工具置台78には、センサ(図示ぜず)が付いて
おり、このセンサを介して工具21の存在状態をホスト
コンピュータ34に知らせることができるようなされて
いる。
NCC2O4旋盤タイプの場合の工具自動交換装置29
′の例を第9図乃至第11図に示す。
この工具自動交換装置29′の説明に入る前に切削工具
を第8図を参照して説明する。
旋盤タイプの切削工具は、刃先部80か交換できるよう
になっており、切削力に打ち勝つために、いかなる刃先
部80を固定するかが重要なポイントとなる。
即ち、刃先部80の基端には、鳩尾状の突起部80aが
突設されている。旋盤側には、固定ホルダ81か取付け
られているとともに、この固定ホルダ8]には、可動ホ
ルダ82がこれに嵌合して一方向に移動自在に取付けら
で、両ホルダ81゜82によって上記突起部80aの形
状に合った蟻溝83が形成されている。更に、前記固定
ホルダ81には、油圧シリンダ84が固着され、この油
圧シリンダ84のシャフト85は固定ホルダ81を貫通
し移動ホルダ82と接続されている。
これにより、油圧シリンダ84に油圧が供給されると、
移動ホルダ82か引かれ、その結果、刃先部80の基端
の突起部80aが両ホルダ81゜82の蟻溝83内に締
付けられて固定されるようなされている。なお、移動ホ
ルダ82の動きを円滑にするため、ばね86が内臓され
ている。
このような、旋盤タイプの場合の工具の交換は、刃先部
80のみの交換となるので、工具自動交換装置29′ 
もマシニングセンタの場合とは異なるのである。
即ち、この工具自動交換装置29′で使用されているロ
ボット87は、マシニングセンタの場合と同様に、6自
由度を有する多関節ロボットてあ] 7 リ、このロボット87は、コラム88を介してベース8
9により床面に据付けられている。
このロボット87の下方に位置してこの周囲を囲繞する
リング状の刃先部収納棚(リングキャリア)90a、9
0b、90cが配置されている。
なお、このリングキャリア90a〜90cは、図示の実
施例では3重になっているが、これに限定されるもので
はないことは勿論である。
これらの各リングキャリア90a〜90cは、第10図
に示す断面図からも明らかなように、大きさが夫々穴な
るが、いずれも刃先部80を収納する円環部を有し、コ
ラム88の回りを回転することができるように、ベアリ
ング91を取付けた円筒部92と駆動モータ93が備え
られ、この円筒部92の外周部に設けられた歯部92a
と駆動モータ93に取付けられた歯車94と噛合ってい
るとともに、コントローラ95が備えられている。
最内側のリングキャリア90aの下部には、ベアリング
91がベース89との間に取付けられている。
また、各リングキャリア90a〜90cの刃先部収納部
は、第11図に示すように、小さな刃先部パレット96
の中に刃先部80が収納されるようになっているととも
に、ロボット87が刃先部80を容易に取出せるように
、刃先部パレット96には、ロボット84のハンドに合
わせて溝97が形成されている。
第12図は、被加]−物23かパレット25に固定され
ている状態を示している。パレット25には被加工物に
付けられたコードが記入されたプレート98が取付けら
れている。
次に、本実施例の作用について説明する。
N0機20を運転するためには、NCプログラムが必要
である。NCプログラムには、一般に素材からどのよう
にして加工して行くか、即ち加工プロセス情報と、どの
ような切削工具で加工して行くかという工具情報とが含
まれている。この工具情報というのは、工具の種類、工
具の諸寸法、例えば工具の長さや工具の径等である。
工具の長さや径は、使用しているうちに摩耗により変化
するものであり、工具に関して、NCプログラムでは、
標準的な数値を使っているので、工具の寸法の実測値で
NCプログラム中の標準的な数値を置き換えなくてはな
らない。
工具管理室31内では、各種工具21が工具保管棚32
に整理した状態で保管されている。オペレータは、ホス
トコンピュータ34上で指示された工具21を工具保管
棚32より取出し、必要な本数を用意して、コンベア3
6上に乗せておく。
この時、コンベア36上の位置を設定するために、工具
21の番号とコンベア38上の位置とをインプットして
おく。
被加工物23がパレット25の上に載せられてN0機2
0のパレットチェンジャ26に載せられると、自動搬送
機器18はNC機20近くの定位置に到達する。ここで
自動搬送機器18は、パレット25に付けられた被加工
物23の番号(コド)を読取り、その番号をホストコン
ピュータ34に無線で連絡し、その被加工物下降用のN
Cプログラムのダウンロードを要求し、するとホストコ
ンピュータ34は、NCプログラムをダウンロードする
自動搬送機器18は、工具管理室31まで来て切削工具
2]を把持して運搬し、これを工具自動交換装置29の
工具置台78に載ぜる。すると工具自動交換装置29の
ロボット30が工具21を把持し、N0機20の工具マ
ガジン27の中に工具21をセットする。するとN0機
20の中の工具自動交換装置(ATC)が二に具21を
把持し、これをN0機20の主軸頭22にセットし、主
軸か回転し加工が開始される。
加工中、自動搬送機器8は、適当な速さでレール19上
を走行し、加工状態を監視する。
既に説明したように、この自動搬送機器18には、IT
Vカメラ53、紫外線カメラ54及びマイクロフォン5
5が搭載されている。
ここに、ITVカメラ53は、被加工物23の加工中の
状況、切削油の供給状況、切り粉の状況等を捕らえる。
紫外線カメラ54は、切削中の火花の発生、切削時の発
熱等を捕らえる。また、マイクロフォン55は、指向性
の高いものを使用しているので、切削中の被加工物23
から発生する異音の他、N0機20や周辺機器の異音を
捕らえることができる。
以上述べたカメラ53.54やマイクロフォン55によ
る情報は、自動搬送機器18のアンテナ59より無線で
工具管理室31に送られ、目視や音によりモニタが可能
になっている。
また、自動搬送機器18は、全般的な1」視が可能であ
り、通常の人によるうパトロールの代わりとなるもので
ある。
更に、自動搬送機器18か被加工物23の番号を認識し
て、NCプログラムをダウンロードするので、NCプロ
グラム番号と、被加工物23の番号とが目視で一致して
いることか確認されるので、オペレータに安心感を与え
るとともに、解り易いシステムをなる。
切削工具21の摩耗量が大きくなり、加工寸法が許容値
内に維持てきなくなったり、加工表面粗さが維持できな
くなって工具21が寿命に達した時、工具21を研ぎ直
して再び使用することになる。工具21の寿命は、工具
そのものの材質、形状や被加工物の材質、加工プロセス
等により影響されるので、経験的に推定されるものであ
る。多くのN0機20は、各工具21に対する寿命を、
例えば使用時間や加工済みワークの数等より設定する機
能を有している。
寿命に達する前に、N0機20は、工具自動交換装置2
つに新しい工具21をN0機20の工具マガジン27の
ポットに入れるように指示する。
寿命に達した工具21は、工具マガジン27より取出さ
れ、工具自動交換装置29の工具置台78の上に載せら
れる。すると、工具置台78の在荷センサが自動搬送機
器18に取りに来るよう指示を出す。自動搬送機器18
は、補充用の新らしい工具21を工具管理室31より持
ち出してきて、これを工具自動交換装置29の工具置台
78の上に載せるとともに、使用済みの工具21を把持
して工具管理室3]まで運び、工具返却台37の上に載
せる。
オペレータは、返却された工具2]を必要により解く直
しのための手続きを行うのである。
なお、上記実施例の説明では、工具自動交換装置2つを
工具自動交換システムの一つのザブシステムとして説明
してきたが、この工具自動交換装置29は、単体として
も使用することができることは勿論である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば工具の搬送機能の
みならず、監視機能、更には情報の中継機能を有する自
動搬送機器(ロボット)を空中に設置されたレール上を
走行させることができるので、スペース上及び操作上極
めて効果的な運用が可能となるばかりでなく、監視機能
が((J加されていることにより、加工状態をきめ細か
く観察することができる。
更に、監視たけに止まらず、文字の認識機能も付加する
ことができ、この場合、被加工物に付けられたコードを
読み取って、NC機にNCプログラムをダウンロードさ
せるようにすることができる。そして、このコード認識
状態は、ホストコンピュータの画面上で目視か可能とな
るので、NCプログラムと被加]二物との一致が容易に
確認でき、オペレータの精神的な負担を減らすことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明の一実施例を示す概略構成図
で、第1図はNC機近傍の斜視図、第2図は工具管理室
の透視図、第3図乃至第6図は自動搬送機器を示し、第
3図は縦断正面図、第4図は第3図の■部拡大図、第5
図は同じくV部拡大図、第6図は第5図の■−■線断面
図、第7図は自動工具交換装置の拡大斜視図、第8図は
旋盤用工具刃先部着脱部の斜視図、第9図乃至第11図
は旋盤タイプ用の自動工具交換装置を示し、第9図は斜
視図、第10図は下部の縦断正面図、第11図は刃先部
収納棚の一部を示す平面図、第12図は被加工物用パレ
ットを示す斜視図、第13図は従来例を示す概略構成図
、第14図は同じく工具交換装置の側面図である。 18・・・自動搬送機器(移動式ロボット)、19・・
・レール、20・・NC機(数値制御工作機械)、21
・・・工具、23・・・被加工物、25・・・パレット
、26・・・パレットチェンジャ、27・・・工具マガ
ジン、28・・・ハンド、29. 29’・・・工具自
動交換装置、30.87・・・ロボット、31・・・工
具管理室、34・・・ホストコンピュータ、35・・・
通信システム、38・・・ハンド開閉機構、43・・・
アーム、47・・ボールねじ、53・・・ITVカメラ
、54・・・紫外線カメラ、55・・・マイクロフォン
、58・・・コントローラ、60・・・通信ユニット、
61・・・ラック、63・・・小歯車、64,65,6
8.70・・・ローラ、78・・工具置台、80・・・
刃先部、90・・・刃先部収納棚(リングキャリア)、
94・・・歯車、96・・・刃先部パレット、97・・
・溝、98・・・プレート。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 工作機械との間で工具の交換を自動的に行うために工作
    機械近傍に配置された工具自動交換装置と、この工具自
    動交換装置と工具管理室との間で工具を搬送する自動搬
    送機器と、これらの装置を一括して制御する制御装置と
    を備えた工作機械の工具自動交換システムにおいて、前
    記自動搬送機器走行用のレールを空中に設置するととも
    に、自動搬送機器に工具を把持して搬送するためのハン
    ドの他に、監視機能を有する機器を搭載したことを特徴
    とする工作機械の工具自動交換システム。
JP2224745A 1990-08-27 1990-08-27 工作機械の工具自動交換システム Pending JPH04105852A (ja)

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