JPH0493143A - 工具の工具ポット装着位置確認装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、特に複数の工具を収納する工具貯蔵マガジ
ンと主軸との間で工具交換を行う自動工具交換装置とを
有するＮＣ工作機械において、工具貯蔵マガジンのポッ
ト位置に装着した工具の番号が正しいかどうかを確認す
るのに好適な工具の工具ポット装着位Ｎ確認装置に関す
る。

〔従来の技術〕

ＮＣ工作機械には、複数の工具の貯蔵・選択を行う工具
貯蔵マガジン（以下、マガジンと記載）と、主軸との間
で工具交換を行い、所望の工具を前記主軸に装着する自
動工具交換装置（以下、ＡＴＣと記載）とを有するもの
がある。かかるＮＣ工作機械では工具交換指令によりマ
ガジン内の工具と主軸の前工具が交換されると、工具の
工具長や工具径等のデータは当然、前工具と変わってく
る。そこで、使用する工具の工具長あるいは工具径等の
オフセットデータを工具オフセット番号と対応づけて工
具オフセットファイルに予め記憶させておき、工具交換
時にはその工具の工具オフセット番号をＮＣ加工プログ
ラムに挿入しておき、その工具オフセット番号のオフセ
ットデータを読みだして工具オフセットを行い、加工を
行う。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前記ＮＣ工作機械では、通常、ＮＣ加工プロ
グラムの工具交換指令は、工具貯蔵マガジンの工具ポッ
ト（以下、ポンドと記載）の位置を示すポット番号を指
令することにより工具を呼び出し主軸へ工具交換を行う
ＮＣ工作機械が多い。

また、工具長（工具径）補正指令後に、その主軸に装着
された工具のオフセット番号を指令することによりオフ
セラ１−データが読み出され加工が行われる。たとえば
、工具交換指令をｒＭＯ６ＴｏｏＪと指令した場合、Ｎ
Ｃ装置はマガジンのポット番号Ｏ○の工具を呼び出し、
工具交換し、主軸に装着するように指令する。

その後、工具径補正（Ｇ４１．Ｇ４２）、または、工具
長補正（Ｇ４３．Ｇ４４．　　Ｇ４９）が有効状態の時
に、工具番号○Ｏに対応するオフセット番号△△を指令
（Ｈ△へ、ＤΔ△）すれば、オフセット番号△へのオフ
セットデータで工具刃先がＮＣ加工プログラム移動位置
よりシフトし、加工が行われる。

しかし、マガジンのポットへの装着作業とオフセットデ
ータ入力作業、ＮＣ加工プログラム作成作業は、別々の
作業として行われるから、誤って、ＮＣ加工プログラム
にて指示している工具を、装着すべき番号と異なる番号
のポットに装着してしまうと、例えば、工具ＯＯをポッ
ト番号ＯＯ番に装着すべきところを、ΔΔ番のポットに
装着してしまうと、ＮＣ加工プログラムでオペレータが
△△番の工具を主軸に装着するようにプログラムしたつ
もりが、実際の機械の主軸には、△△番のポットに装着
されている００番の工具が装着されてしまう。そして、
その状態で、ＮＣ加工プログラムを実行してしまう。主
軸内の工具が、ＮＣ加工プログラムでオペレータが所望
している工具と異なるために、被加工物の加工不良、被
加工物と工具との干渉、衝突などの不具合を生じるとい
う問題があった。

この発明は、前記問題点に鑑みて創案されたものであり
、その目的は加工前に工具ポットの装着状況をチエツク
し、ＮＣ加工プログラムでオペレータが所望したマガジ
ンのポット番号と、装着した工具の番号と、チエツクし
た装着状況とが同一のものであるかどうかを容易に確認
することができる工具の工具ポット装着位置確認装置を
提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するために、この発明の工具の工具ポッ
ト装着位置確認装置は、複数の工具ポットを、連鎖状に
設けた工具貯蔵マガジンを有し、工具ポット番号を指令
して工具を呼び出し、自動工具交換動作を行うＮＣ工作
機械において、前記工具ポットに装着されるとともに、
工具番号を内蔵したメモリ素子を付与された複数の工具
と、 前記工具貯蔵マガジンに設けられ、所定の工具ポット内
の前記工具のメモリ素子のデータを読取るとともに、こ
の読取ったデータを前記ＮＣ工作機械の制御装置へ送出
する工具番号読取り手段と、前記ＮＣ工作機械のＮＣ加
工プログラムで使用されている工具番号と、工具ポット
番号とが入力されるとともに、前記制御装置に入力可能
な型式の工具データを作成し、その工具データを前記制
御装置に出力する工具データ作成手段と、この工具デー
タ作成手段に工具データを入力するための入力手段と、 前記制御装置内に設けられ、所定の前記工具ポットが呼
び出された時、この工具ポット番号に対応して前記工具
データ作成手段から出力される工具番号と、前記工具番
号読取り手段で読取った工具番号とが、同一であるか否
かを判別する判別手段とから構成される。

〔作用〕

以上のように構成されることにより、使用する工具を工
具データ作成手段に人力し、オフセット投入プログラム
と工具段取りチエツクプログラムとを作成して後、使用
工具をポットに装着する。

ついで、ＮＣ装置によりオフセット投入プログラムと工
具段取りチエツクプログラムを実行すると、システムは
、オフセット値を所定のメモリに書き込むとともに工具
段取りチエツクプログラムの工具のボン１一番号と、マ
ガジンに装着されたボッＩ・内の工具番号とが、同一か
どうか判断し、同一でなければ、表示ランプを点灯させ
る。

〔実施例〕

以下、この発明にかかる工具の工具ポット装着位置確認
装置の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の工具の工具ボット装着位置確認装置
のブロック図、第２図ば工具ＩＤ番号／工具番号対応テ
ーブルの説明図、第３図は工具使用ファイルの説明図、
第４図はこの発明の工具使用ファイル作成処理の流れ図
、第５図はこの発明にかかる工具の工具ポット装着位置
確認処理の流れ図である。

第１図において、几は工具であり、この工具ＴＬは工具
番号に対応した「工具識別番号Ｃ以下、工具Ｉ　Ｄ　（
Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）番号と記載］」をＩＤ
タグＴ　Ｇ内に有している。

１は工具の工具ＩＤ番号を読み取る手段でプリセッタ側
工具ＩＤを読取る装置、２は工具使用ファイルを登録す
る手段である工具データ作成手段でアリ、この実施例で
は、パーソナルコンピュータで構成されている。

工具ＩＤ読取り装置１は、工具ＩＤ番号をＩＤタグＴＧ
より受信するアンテナＡｎ、と、受信した工具ＩＤ番号
を工具データ作成手段２に出力するＩＤコントローラＴ
Ｃ，とからなる。なお、工具ＩＤ読取り装置１の工具Ｉ
Ｄ番号の読取り方式は、公知の電磁結合方式を用いてい
る。すなわち、アンテナＡｎ、とＩＤタグＴＧとを電磁
結合させ、電波にて識別コードを送受信させ、ＩＤタグ
ＴＧ内のメモリ領域より工具ＩＤ番号を読出す。

工具データ作成手段２は、その内部に工具ＩＤ番号／工
具番号対応テーブルＴＢが設けられている。

この工具ＩＤ番号／工具番号対応テーブルＴＢは、第２
図にて示すように、前記工具ＩＤ番号と、ＮＣ加工プロ
グラムで使用する工具番号（ポット番号）とを対応させ
たテーブルであり、このテーブルＴＢを用いて工具ＩＤ
番号を工具番号に変換する。

また、工具データ作成手段２においてはツールプリセツ
タ３にて計測されたオフセットデータと、回路のキーボ
ードより入力された工具番号・オフセット番号・ポット
番号とを用いて工具使用ファイルＴＦ　（第３図参照）
が作成される。

３はツールプリセツタであり、このツールプリセツタ３
を用いて、工具孔を主軸に装着して加工する際に使用す
るオフセットデータ（例えば、工具長オフセットデータ
、工具径オフセットデータ）を計測する。

４はツールプリセツタ３を制御するツールプリセンタコ
ントローラである。

ＦＤは外部記憶媒体（例えば、フロッピーディスク）で
あり、このフロッピーディスクＦＤには工具データ作成
手段２にて作成された工具使用ファイルＴＦが登録され
る。

１０はマシニングセンタである。このマシニングセンタ
１０は図示しない機械本体、ＮＣ装置１１、プログラマ
ブルコントローラ（以下、ＰＣと記載）１２、工具貯蔵
マガジン１５等により構成される。

ＰＣｌ３はＮＣ加工プログラムの各指令がＮＣ装置１１
より入力されると、マシニングセンタ１ｏの各種入出力
機器をシーケンス制御し、機械各部を動作させるもので
ある。そして、ＮＣ装置１１とＰＣｌ３とがＮＣ工作機
械の制御を行う制御装置２ｏを構成する。

工具番号変換手段１３は工具データ作成手段２と同様に
コンピュータ構成であり、内部に工具ＩＤ番号／工具番
号対応テーブルＴＢを有し、工具ＩＤ番号を工具番号に
変換し、ＰＣｌ３へ工具番号を送信する。

マガジン側工具ＴＤ読取り装置１４は、プリセッタ側工
具ＩＤ読取り装置１と同様の構成であり、マガジン１５
にアンテナＡｎ２が取り付けられており、マガジン１５
が１回転以上回動することにより、マガジン１５内の全
工具の工具ＩＤ番号を読取ることができる。

つぎに、この考案の作用を、（１）使用する工具の工具
使用ファイルの作成処理、（２）工具の工具ポットへの
装着位置の確認処理の順に詳しく説明する。

まず、第４図の流れ図に基づき、工具使用ファイルの作
成処理を説明する。この時、工具■Ｄ番号と工具番号と
の対応テーブルＴＢは既に作成されているものとする。

この工具使用ファイルの作成処理は、使用する工具ＴＬ
のオフセットデータを測定し、測定したオフセットデー
タを工具番号に対応した工具使用ファイルＴＦの該当す
るメモリ領域に入力するものである。

なお、工具データ作成手段２の回路の表示画面には、所
定の操作で工具使用ファイル作成用画面（例えば、第３
図に示すように、ＮＣ加工プログラムにて使用する工具
の工具番号、工具長オフセット番号、工具径オフセット
番号、装着ポット番号が所定の記憶領域に入力可能な両
面）を表示しているものとする。

ＮＣ加工プログラムで使用する工具番号、工具長オフセ
ット番号、工具径オフセ・ント番号、装着ポット番号を
工具使用ファイルＴＦにキーボードより入力する（ステ
ップ２１）。ＮＣ加工プログラムで使用する全工具分入
力されたか否かを確認する（ステップ２２）。

オペレータが、工具ＴＬをツールプリセツタ３の主軸に
装着すると、プリセント側工具ＩＤ読取り装置１のアン
テナＡｎｌが、使用する工具ＴＬのＩＤタグＴＧに近接
し、工具ＩＤ番号を読取る。すると、工具【Ｄ番号が、
ＩＤコントローラＴＣ，を分冊 して工具データ作成手段２に送信される（ステップ２３
）。

工具データ作成手段２は入力した工具ＩＤ番号（例えば
、’１２３０００Ｊ）を工具ＩＤ番号／工具番号対応テ
ーブルＴＯ（第２図参照）を用いて、対応する工具番号
（１００１１）に変換し、工具使用ファイルＴＦにおい
て工具番号（ｒｏｏｌｌ　）の入力欄を読み出す（ステ
ップ２４）。

次に、オペレータはツールプリセツタ３を操作し、工具
番号（１００ＩＩ　）の工具ＴＬの工具長、工具径等の
オフセットデータを測定し、このオフセットデータをツ
ールプリセツタコントローラ４を介して工具データ作成
手段２に送信する（ステップ２５）。

工具データ作成手段２は入力されたオフセットデータを
、工具Ｔ　Ｌの工具番号（ｆｏｏｌｌ　）の工具使用フ
ァイルＴＦ入力欄の所定の記憶領域に記憶する。

例えば、測定した工具長オフセットデータ（「１５０、
０ＯＯＪ　）を、工具長のオフセット番号（ＩＯＩＪ）
に対応して記憶し、また、工具径オフセットデータ（ｒ
ｌｏ、ｏｏｏｌ）を、工具径のオフセット番号（ｒｌｏ
ｌｌ）に対応して記憶しく第４図参照、ステップ２６）
、工具番号（［００１１）の工具使用ファイルＴＩ’の
作成処理を終了する。

以上の操作および処理を、ＮＣ加工プログラムに使用す
る工具の数だけ繰り返しくステップ２７）、これら記憶
された工具使用ファイルＴＦばフロッピーディスクＦＤ
に登録される。

つぎに、第５図に基づき、工具の工具ポットへの装着位
置の確認処理を説明する。なお、この工具の工具ポット
装着位置の確認処理は、加工前に工具のポットへの装着
状態をチェンクするものであり、マガジン１５のポット
番号とその工具ポットに装着された工具の工具番号がＮ
Ｃ加工プログラムでプログラミングされたポット番号、
工具番号と同一のものかどうかを６１１　Ｌ’ｆｆｌす
るものである。

かかる確認処理を行う前に、工具データ作成手段２を用
いて、使用工具ファイルＴＦより工具オフセット情報を
ＮＣ加工プログラム型式に変更したオフセント投入プロ
グラム（Ｇ１０フオーマツト、またはマクロ命令による
プログラム）を作成する。

すなわち、オペレータは、工具データ作成手段２にフロ
ッピーディスクＦＤをセットし、工具使用ファイルＴＦ
の内容を工具データ作成手段２の記憶領域に入力する。

ついで、オフセット投入プログラムの作成を指示する。

すると、工具データ作成手段２は、工具使用ファイルＴ
Ｆのオフセット番号、オフセットデータ（工具データ）
を ＣＩＯＬ　Ｉ　　Ｐ　Ｉ　　Ｒ１５０，０・０１０　　
Ｌ　Ｉ　　ＰＩＯＩ　Ｒ１０，０；のようにしたオフセ
ット投入プログラムを作成する（ステップ３１）。

次に、工具データ作成手段２は、工具使用ファイルＴＦ
の工具番号と装着ポット番号とｐ関係をＮＣ加工プログ
ラム型弐に変換した工具段取りチエツクプログラムを作
成する（ステップ３２）。なお、工具段取りチエツクプ
ログラムは以下のようになっている。

０１２３４； Ｍ２Ｏ； ＮＩ　　　Ｍ２Ｏ３゜ ＃１０８３＝１　　； Ｍ２Ｏ３； Ｎ２　　　Ｍ３０２ｉ ＃１０８３＝１０； Ｍ２Ｏ３； ・・・工具チエツク開始 ・・・ポット＃１割出し ・・・工具番号出力 ・・・チエツク Ｍｏ２；　　　　　　　　　・・・工具チエツク終了Ｍ
３０； オペレータは、ステップ３１．３２にて作成したオフセ
ット投入プログラムと工具段取りチエツクプログラムと
をＮＣ装置１１にダウンロードさせる（ステップ３３）
。また、装着ボンド番号とそのポット位置に装着する工
具の工具番号との関係を示した表（ツールレイアウトリ
スト）を図示しない出力手段（プリンタ）にて出力する
（ステップ３４）。

オペレータは、前記ツールレイアウトリストの指示に従
って、マガジン１５の各ポットに、工具番号をチエツク
しながら装着する（ステップ３５）。

使用工具を装着の後、ＮＣ装置１１において、オフセッ
ト投入プログラムを実行させ、ＮＣ装置１１の所定の工
具オフセラ１−データメモリに、オフセットデータを記
憶させる（ステップ３６）。

次に、工具段取りチエツクプログラムをＮＣ装置１１に
実行させる。ＮＣ装置１１は、ｒＭ９０；Ｊで工具チエ
ツクを開始し、「Ｍ○○○（例えば、Ｍ２Ｏ３）Ｊを実
行し、ＰＣｌ３にマガジン１５のポットを回動させ、所
望のポット番号、例えば、１番を割り出させる。

マガジン側工具ＩＤ読取り装置１４は、所望の工具ポッ
トが割り出されたら、工具ＩＤ番号を読取る。すなわち
、工具段取りチエツクプログラムにおいて、工具ポット
番号（ｒｏｌｌ）がｒＭ３０１；」のように指令される
と、工具貯蔵マガジン１５が回動し、工具段取りチエツ
クプログラムに指令された工具ボンドが工具交換位置に
て停止する。この時、工具ＴＬの工具ＩＤ番号を読み取
る。

マガジン側工具ＩＤ読取り装置１４ば、アンテナＡｎｚ
を介して装着された工具ＴＬのＩＤタグＴＧから工具Ｉ
Ｄ番号（例えば、ｒ１２３０００Ｊ）を読取り、読取っ
た工具ＩＤ番号を工具番号変換手段１３に出力する。工
具番号変換手段１３は工具ＩＤ番号／工具番号対応テー
ブルＴＢを用いて、工具番号（１００ＩＪ　）を識別す
るとともに工具番号ｒ００１１　をマガジン１５の割り
出し完了信号でＰＣｌ３に出力する。

そして、ＮＣ装置１１は、＃１０８３−○Ｑ○；（例え
ば、＃１０８３＝１　ｉ）を実行し、段取りチエツクプ
ログラムにプログラミングされている工具番号をＩ１０
ボートを介してＰＣｌ３に出力する。すなわち、工具番
号○○Ｏ（例えば、［１］）をＰＣｌ３に出力する。

次に、ＮＣ装置１１において’Ｍ６０１ｚが実行される
と、ＰＣｌ３に工具番号チエツクが出力される。すなわ
ち、ＮＣ装置１１より出力されてきた工具番号と、マガ
ジン側工具ＩＤ読取り装置１４で読取られ、工具番号変
換手段１３を介して出力されてきた工具番号とが一致し
ているかをチエ・ンクする。そして、ＰＣｌ３は、両方
の工具番号が一致している時には、そのまま完了信号を
ＮＣ装置１１に戻し、一致していない時には、その工具
ボ・ントに対応している表示ランプを点灯させてから、
完了信号をＮＣ装置１１に戻す。この処理を、段取りチ
エツクプログラムに従って、マガジン１５内の複数の工
具について、チエツクを実行する（ステ・ノブ３７）。

段取りチエツクプログラム終了時に、オペレータは、各
工具ポットに対応している表示ランプの点灯の有無を確
認する（ステ・ノブ３８）。

表示ランプが点灯している場合には、装着ミスをしてい
るので、オペレータは工具の装着をやり直し、段取りチ
エツクプログラムを再度実行する（ステップ３９）。

このことにより、工具の工具ボンドへの装着状態が正確
か否かを、ＮＣ加工プログラム実行前に確認することが
できる。

以上、工具ＩＤ番号と工具番号が異なる実施例について
説明を行ったが、工具ＴＤ番号と工具番号とを同一にし
て、工具ＩＤ番号を直接使用してもよい。そして、その
場合には、工具番号変換手段１３と、工具データ作成手
段２内の工具ＩＤ番号／工具番号対応テーブルとが不要
の構成となる。

〔発明の効果〕

以上本考案によれば、工具に組み込んだＴＤクグ内の工
具ＩＤ番号を工具貯蔵マガジンの工具ボッＩ・内の装着
した状態で読出し、工具番号と装着ポット番号との関係
を加工前にチエツクできるように構成したため、工具の
工具ボンドへの装着ミスを容易に発見できる。また、オ
フセットデータも、工具ＩＤ番号により確認した工具番
号のメモリ領域に入力しているため、工具とオフセット
データの関係に誤りを生じるおそれがなくなった。

そのために、工具の装着ミス、オフセットデータの入力
による被加工物の加工不良、被加工物と工具との干渉・
衝突などの不具合の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の工具の工具ポット装着位置確認装置
のブロック図、第２図は工具ＩＤ番号／工具番号対応テ
ーブルの説明図、第３図は工具使用ファイルの説明図、
第４図はこの発明の工具使用ファイル作成処理の流れ図
、第５図はこの発明にかかる工具ポット装着位置確認処
理の流れ図である。 ＴＬ・・・工具、 １・・・プリセット側工具ＩＤ読取り装置、２・・・工
具データ作成手段、 八〇・・・アンテナ、 ＴＣ＋、ＴＣｚ　・・・ＩＤコントローラ、３・・・ツ
ールプリセツタ、 ４・・・ツールプリセツタコントローラ、１０・・・マ
シニングセンタ、 １１・・・ＮＣ装置、 １２・・・プログラマブルコントローラ、１３・・・工
具番号変換手段、 １４・・・マガジン側工具ＩＤ読取り装置、１５・・・
工具貯蔵マガジン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の工具ポットを、連鎖状に設けた工具貯蔵マガジン
   を有し、工具ポット番号を指令して工具を呼び出し、自
   動工具交換動作を行うＮＣ工作機械において、 前記工具ポットに装着されるとともに、工具番号を内蔵
   したメモリ素子を付与された複数の工具と、 前記工具貯蔵マガジンに設けられ、所定の工具ポット内
   の前記工具のメモリ素子のデータを読取るとともに、こ
   の読取ったデータを前記ＮＣ工作機械の制御装置へ送出
   する工具番号読取り手段と、前記ＮＣ工作機械のＮＣ加
   工プログラムで使用されている工具番号と、工具ポット
   番号とが入力されるとともに、前記制御装置に入力可能
   な型式の工具データを作成し、その工具データを前記制
   御装置に出力する工具データ作成手段と、 この工具データ作成手段に工具データを入力するための
   入力手段と、 前記制御装置内に設けられ、所定の前記工具ポットが呼
   び出された時、この工具ポット番号に対応して前記工具
   データ作成手段から出力される工具番号と、前記工具番
   号読取り手段で読取った工具番号とが、同一であるか否
   かを判別する判別手段と を有することを特徴とする工具の工具ポット装着位置確
   認装置。