JPH0460773B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、工具貯蔵マガジン内に主工具とこれ
に対応する予備工具とを貯蔵し、主工具が寿命と
なつた場合には前記主工具に替えて予備工具を主
軸に装着するようにした自動工具交換方法に関す
るものである。

＜従来技術＞ 一般に予備工具交換の機能に備えた工作機械に
おいては、主工具が寿命となつて予備工具が使用
されるようになつた後で、寿命となつた主工具を
新しい工具と取替えて予備工具が寿命になつた場
合でも加工を継続できるようにする必要がある。

しかしながら、従来のものでは、寿命となつた
工具を工具貯蔵マガジン内の特定の位置に集める
機能が全くなかつたため、寿命となつた主工具が
工具貯蔵マガジン内のどの位置にあるかを工具の
形状等を見て捜す必要があり、工具の取替え作業
が面倒な問題があつた。

＜発明の目的＞ そこで本発明は、寿命となつた主工具が予備工
具の貯蔵されていた工具保持位置へ移送されるよ
うにするとともに、主工具の工具番号を予備工具
の工具番号と入れ替えるようにし、寿命工具の判
別と取替えが極めて容易に行なえるようにするこ
とを目的とするものである。

＜発明の構成＞ 第１図は本発明を明示するためのフローチヤー
トである。ステツプ１において予備工具を工具貯
蔵マガジンから取出して主軸に装着した後、ステ
ツプ２において寿命となつた工具を工具交換位置
PCに割出し、ステツプ３において工具移送装置
を用いて工具貯蔵マガジンから取出す。そして、
これに続くステツプ４において予備工具の取出さ
れた工具保持位置を工具交換位置PCに割出し、
ステツプ５にてこの保持位置に寿命工具を装着す
る。これにより寿命となつた工具は自動的に予備
工具の保持位置に移送される。

＜実施例＞ 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第２図において、１０は外縁部に複数の工具
ソケツトＳを備えた工具貯蔵マガジン、１１はコ
ラム上に案内支持された主軸台１２に軸承された
主軸であり、工具交換装置１３は、前記工具貯蔵
マガジン１０内の工具交換位置PC割出された工
具ソケツト内の工具Ｔと主軸１１の工具Ｔとの交
換を行う。

工具貯蔵マガジン１０はコラムの側面に取付け
られてるため、工具貯蔵マガジン１０と主軸台１
２の中間位置いて鉛直軸線回りで旋回可能に支持
された旋回台２０上に工具交換アーム２１が取付
けられている。

そして、前記工具貯蔵マガジン１０はマガジン
駆動装置２２によつて回転されるようになつてお
り、工具交換アーム２１の旋回と進退運動および
旋回台２０の旋回運動は、旋回台２０および主軸
１１内に内蔵された駆動装置２３によつて付与さ
れるようになつている。

一方、５０はマイクロコンピユータ等よつて構
成された工具交換制御装置本体であり、インタフ
エイス1F1を介して数値制御装置５１と接続され
るとともに、駆動装置２２，２３に接続されてい
る。

また、この工具交換制御装置本体５０には書替
えの可能な不揮発性のメモリ５３が接続されてお
り、このメモリ５３には工具貯蔵マガジン１０内
に貯蔵されている工具Ｔの番号を記憶する工具マ
ガジンテーブルTMTと、工具使用時間等の工具
情報を各工具毎に記憶する工具情報テーブル
TITとが形成されている他、主軸工具番号エリ
アUTNA、要求工具番号エリアDTNA、現在工
具番号エリアCTNA等が形成されている。

工具マガジンテーブルTMTは第３図に示され
ているように、工具貯蔵マガジン１０に貯蔵され
ている工具Ｔの番号をそれぞれの工具Ｔが貯蔵さ
れているソケツト番号と対応して書込むもので、
データ書込装置５５によつて予め工具番号の書込
みが行れている。また、工具情報テーブルTIT
には第４図に示されているように、工具寿命時間
Ln、工具使用時間Un、予備工具番号、工具長補
正データHn等が各工具毎に記憶されている。

本実施例では、工具貯蔵マガジン１０内の13番
と14番の工具ソケツトＳが予備工具STの収納位
置に指定されており、第７図に示されるように、
一番早く寿命となるＴ０１とＴ０５に対応した予
備工具Ｔ２１とＴ２５が収納されている。

今、数値制御装置５１から工具の選択を指令す
るＴコードのデータが出力されると、工具交換制
御装置本体５０は図略のメインルーチンにてこれ
を判別し、第５図に示す処理ルーチンを実行す
る。

この処理ルーチンが実行されると、要求された
工具が寿命に達しているか否かを工具情報テーブ
ルＴ１Ｔを参照して判別し６０、寿命に達してい
ない場合には、その指定された工具を工具交換位
置PCに割出し、工具交換を指令するＭ０６のコ
ードが数値制御装置５１より送出された時点で主
軸１１上の工具Ｔと交換し、主軸１１に装着され
ていた工具Ｔをその工具Ｔの元の保持位置に戻す
処理を行う６３〜６６。

一方、指定された工具が寿命に達していると判
定した場合には、指定された工具Ｔに対応する予
備工具STを工具情報テーブルＴ１Ｔを参照して
検索するとともに６７、この検索された予備工具
STの保持位置を工具マガジンテーブルTMTを
参照して検索し６８、この後、この検索された予
備工具STを工具交換位置PCに割出す７０。そし
て、この後、工具交換を指令するＭ０６のコード
が数値制御装置５１より与えられると、この工具
交換位置PCに割出された予備工具STを取り出し
て７２、主軸１１に装着されている工具Ｔと交換
し７３、主軸１１に装着されていた工具Ｔをもと
の工具ソケツトＳに返却する７５。

さらに、上記のような予備工具STの交換動作
が行われた場合には、上記の動作に続き、寿命と
なつた工具Ｔを予備工具STの収納されていた工
具ソケツトＳへ移送する処理が行われる７６〜８
０。

すなわち、寿命となつた工具Ｔの保持されてい
る工具ソケツトＳを工具マガジンテーブルTMT
を参照して認別した後、その工具ソケツトＳを工
具交換位置PCに割出し、この割出した工具ソケ
ツトＳから工具Ｔを取出す７６，７７。この後、
予備工具STが取出され空となつている工具ソケ
ツトＳを工具交換位置PCへ割出して、取出した
工具Ｔを予備工具STの入つていた工具ソケツト
Ｓへ入れる７８，８０。

例えば、工具Ｔ０１が寿命と判断されて、この
工具Ｔ０１の予備工具STである工具Ｔ２１が主
軸１１に装着された場合には、上記の動作によ
り、工具Ｔ２１が主軸１１に装着された後で、１
番の工具ソケツトＳに装着されている工具Ｔ０１
が工具Ｔ２１の保持されていた13番のソケツトに
移送されることになる。

このような寿命工具の移送処理を行う過程にお
いて、工具交換制御装置本体５０は、工具Ｔ移送
に応じて工具番号の書替えを行う。上記の動作の
完了後においては第６図ａに示されるように、工
具Ｔ０１の入つていた１番の工具ソケツトＳに対
応する記憶位置には工具が入つていないことを表
す空情報＄が、工具Ｔ０１が移送された13番の工
具ソケツトＳに対応する記憶位置には工具Ｔ０１
の番号が、主軸工具番号エリアUTNAには予備
工具Ｔ２１の番号が書込まれている。

この状態で工具交換制御装置本体５０は、第６
図ｂに示されるように13番の工具ソケツトＳに対
応する記憶位置に記憶されている工具番号Ｔ０１
と、主軸工具番号エリアUTNAに記憶されてい
る工具番号Ｔ２１を入替える処理を行うとともに
８１、工具情報テーブルTITの工具Ｔ０１に関
する工具情報と、予備工具Ｔ２１に関する工具情
報を入替える処理を行う。

この処理により、工具交換制御装置本体５０内
においては予備工具Ｔ２１は工具Ｔ０１として扱
われ、かつ工具長補正のデータも入れ替えられて
いるため正しい工具長補正データが数値制御装置
５１に伝達される。

また、工具Ｔ０１の使用時間も零となり、工具
Ｔ０１に関しては、加工開始と同じ状態となる。

また、これに続いて工具Ｔ０５が寿命になつた
場合にも、上記と同様の処理が行われ、工具Ｔ０
５の予備工具Ｔ２５が主軸１１に装着された後
で、Ｔ２５の入つた14番の工具ソケツトＳに工具
Ｔ０５が移送される。

第７図に示されているように、加工が開始され
てから２本の工具Ｔ０１，Ｔ０５が寿命となるよ
うな一定の時間Ｄ１が経過すると、13番地と14番
地の工具ソケツトＳに寿命工具Ｔ０１とＴ０５が
移送されているため、作業者は、この時点Ｐ１で
工具貯蔵マガジン１０の手動による割出操作によ
り13番地と14番地の工具ソケツトＳを工具取替位
置Peへ順次割出してこれらの工具ソケツトＳか
ら寿命工具Ｔ０１，Ｔ０５を取出し、この後、時
刻Ｐ２までの間に寿命に達する工具Ｔ０３，Ｔ０
７の予備工具Ｔ２３，Ｔ２７を13番と14番の工具
ソケツトＳにそれぞれ装着し、データ入力装置５
５により、それに関する工具情報を入力する。

これにより、時刻Ｐ１からＰ２の間に工具Ｔ０
３，Ｔ０７が寿命となると、これに替えて13番と
14番の工具ソケツトＳに装着されている予備工具
Ｔ２１，Ｔ２７が使用され、寿命となつた工具Ｔ
０３，Ｔ０７が13番と14番の工具ソケツトＳに移
送されることになる。

以下、同様の処理が行われることにより、13番
と14番の２個の工具ソケツトＳにより、多数の工
具ソケツトＳに装着されている工具の予備工具を
供給し、かつ寿命工具を容易に識別して取出すこ
とが可能となる。

＜発明の効果＞ 以上述べたように本発明においては、寿命とな
つた主工具を、特定の工具保持位置へ移送すると
ともに主工具の工具番号を予備工具の工具番号に
替えるようにしたので、寿命となつた工具が工具
貯蔵マガジン上のどこにあるのかを捜す必要が全
くなくなり、さらに主工具と入れ替えた予備工具
が寿命となつても加工が継続でき寿命工具の取替
え作業を極めて容易に行なえる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を明示するためのフローチヤー
ト、第２図〜第７図は本発明の実施例を示すもの
で、第２図は工具交換装置の概略図に制御回路を
併記した図、第３図および第４図は第２図のメモ
リ５３内に形成されているデータテーブルを示す
図、第５図は第２図における工具交換制御装置本
体５０の動作を示すフローチヤート、第６図ａ，
ｂは工具の移送に併うデータテーブルの内容変化
を説明する図、第７図は各工具が寿命になるタイ
ミングを示す図である。 １０…工具貯蔵マガジン、１１…主軸、２０…
旋回台、２１…工具交換アーム、５０…工具交換
制御装置本体、５１…数値制御装置、５３…メモ
リ、Ｓ１３，Ｓ１４…予備工具収納位置、ST…
予備工具、Ｔ…工具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 工具貯蔵マガジン内に主工具とこれに対応す
   る予備工具とを貯蔵し、主工具が寿命となつた場
   合には前記主工具に替えて予備工具を工具移送装
   置にて主軸に挿着するようにした自動工具交換方
   法において、前記主工具および予備工具の工具番
   号とともに、工具長等の工具情報を記憶させ、前
   記予備工具を前記工具貯蔵マガジン内の予め定め
   られた予備工具保持位置に収納しておくととも
   に、主工具の寿命が検知された場合には予備工具
   保持位置にある前記予備工具を前記工具移送装置
   にて主軸に挿着し、寿命が検知された主工具を前
   記工具移送装置を用いて前記予備工具保持位置へ
   移し替えるとともに、前記予備工具の工具番号を
   寿命が検知された主工具の工具番号に替えて前記
   主工具の収納されていた位置に予備工具を収納す
   るようにして前記予備工具を主工具として使用で
   きるようにしたことを特徴とする自動工具交換方
   法。