JPH05104374A - 工作機械の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ＡＴＣ装置と加工時に発生した粉塵や加工に用
いられて霧状に飛散した加工液を吸引するための吸引装
置とを備えた工作機械において、吸引による待ち時間を
減少させて生産性を向上させると共にプログラム作成を
容易にし得、確実な吸引動作により主軸と工具のテーパ
部の損傷を防止し得るようにしたこと。 【構成】工具交換指令に応答して、吸引装置１０が作動
開始され（Ｓ１）、タイマが計時を始める。それと同時
に主軸が交換位置に軸移動すると共に、工具交換部９の
ＡＴＣアームが上下動かつ回動して主軸に装着されてい
る工具を把持する（Ｓ２，Ｓ３）。この後、タイマが計
時終了して吸引装置１０の吸引が終了する（Ｓ４）。そ
して、ＡＴＣアームが上下動かつ回動して工具を工具マ
ガジンの他の工具と交換装着する（Ｓ５，Ｓ６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主軸に装着された工具
により加工を行ったときに発生した粉塵あるいは加工に
用いられて飛散した加工液を吸引する吸引部の動作と、
主軸の工具を交換する工具交換部の動作とを制御する工
作機械の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械においては、加工時に発生した
粉塵や加工に用いられて霧状に飛散した加工液が、工具
交換時に工作機械の主軸および工具のテーパ部に付着す
る場合がある。このような場合には、主軸と工具との当
接面の接触が不良となり、主軸および工具が加工中に損
傷する虞もある。

【０００３】また、粉塵や加工液に混入している切り粉
が主軸と工具の間に付着して加工精度を低下させること
がある。上記のような不具合を防止するため、従来の工
作機械では、工具交換前に工作機械の外部に備えた吸引
装置を動作させて、主軸等の周囲に浮遊している粉塵や
加工液を吸引した後、工具交換を行っていた。

【０００４】しかも、これらの動作は、オペレータが各
動作の順番を考慮して作成するＮＣプログラムにより制
御されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、工作機
械により加工を行う場合には、通常、工具は頻繁に交換
されるが、工具の交換の都度、かなりの時間を要する吸
引作業の終了まで待たなければならず、生産性が低下す
るという問題があり、また、このプログラムの作成に非
常に時間がかかるという問題があった。

【０００６】本発明は、上述した問題を解決するために
なされたものであり、吸引による待ち時間を減少させ
て、生産性を向上すると共に、プログラムの作成を容易
にすることのできる工作機械の制御装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は図１に例示するように、加工に用いられる
工具を着脱自在に装着可能な主軸を有する工作機械にお
いて、前記主軸に装着された工具により加工を行ったと
きに発生した粉塵あるいは加工に用いられて飛散した加
工液を吸引する吸引手段と、前記主軸に装着されている
工具を取り外し、予め工具収納部に収納されている所定
の工具を前記主軸に取り付ける工具交換手段と、工具交
換を指令するための工具交換指令手段と、前記工具交換
指令手段の指令に応じて、前記吸引手段の吸引動作を前
記工具交換手段の工具交換動作と同時に行わせる制御手
段と、を設けたことを特徴とする工作機械の制御装置を
要旨とする。

【０００８】

【作用】本発明の工作機械の制御装置では、工具交換指
令手段が工具交換を指令すると、制御手段が、吸引手段
の吸引動作を工具交換手段の工具交換動作と同時に行わ
せる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図２は、本発明の一実施例の工作機械を示す正
面図である。図２において、工作機械１の加工室２内に
は、工具３が着脱自在に装着される主軸４と、工具３に
より加工される被加工物５を載置するワークテーブル６
とが設けられる。加工室２は、加工時に発生する粉塵あ
るいは加工に用いられた加工液等が外部へ飛散しないよ
うに、スプラッシュカバー１２により囲まれている。

【００１０】また、主軸４の上部には、主軸４内を軸方
向に上下動するドローバ（図示せず）を押し下げるシリ
ンダ７が設けられる。上記ドローバは、図示しない皿バ
ネにより上方に付勢され、主軸４に装着された工具３を
主軸４に締着させる働きをする。シリンダ７によりドロ
ーバが押し下げられると、工具３は主軸４から取り外し
可能な状態になる。

【００１１】工作機械１の操作パネル８の奥には、主軸
４から工具を取り外し、予め用意された所定の工具を主
軸４に挿入する工具交換部９が設けられている。また、
スプラッシュカバー１２の側面には、複数本の工具を着
脱可能に保持する工具マガジン１３が配設されている。
工具交換部９は、図示しないが、工具を把持した状態で
工具マガジン１３と主軸４との間を旋回するＡＴＣアー
ムを有する。

【００１２】尚、工具マガジン１３は、加工が行われて
いる間、スプラッシュカバー１２に設けられた図示しな
い扉により、加工室２から遮断されている。更に、加工
室２には、該加工室２から上記粉塵や飛散した加工液を
吸引するための吸引装置１０の吸引口１１が設けられて
いる。

【００１３】図３は、本実施例の制御装置の電気的構成
を示すブロック図である。図３において、制御部２０
は、論理演算回路の中心となるＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２
およびＲＡＭ２３と、外部機器との入出力を行う入出力
回路２４等とを、コモンバス２５を介して相互に接続し
て構成したものである。

【００１４】入出力回路２４には、工具交換を行う位置
として予め定められている位置に主軸４および上記ＡＴ
Ｃアームの旋回軸を移動させる軸移動駆動回路３１、Ａ
ＴＣアームを旋回させるＡＴＣアーム駆動回路３２、シ
リンダ７の押し下げあるいは押し下げ解除を制御するシ
リンダ駆動回路３３および吸引装置９の動作を制御する
吸引駆動回路３４が接続される。

【００１５】図４は、本実施例の動作を説明するための
フローチャートである。次に、本実施例の動作について
説明する。主軸４に装着されている工具３を、工具マガ
ジン１３に保持されている別の工具に交換することを指
令する工具交換指令は、ユーザの作成したＮＣプログラ
ムに書き込まれている。このＮＣプログラムの実行によ
り、工具交換指令が出されると、図４に示す動作が実施
される。

【００１６】まず、制御部２０は、吸引駆動回路３４に
より、吸引装置９の作動を開始させる（ステップＳ
１）。次に、制御部２０は、軸移動駆動回路３１によ
り、工具交換位置として予め定められている位置に主軸
４およびＡＴＣアームの旋回軸を移動させる（ステップ
Ｓ２）。軸の移動が終了すると、制御部２０は、ＡＴＣ
アーム駆動回路３２により、ＡＴＣアームを、主軸４に
装着されている工具３を把持できる位置まで旋回移動さ
せる（ステップＳ３）。

【００１７】上記軸移動およびＡＴＣアームの移動を行
っている間の所定時間だけ吸引装置１０を作動させるた
めに、制御部２０は、図示しないタイマにより所定時間
のカウントを行わせる。ＡＴＣアームの移動が終了した
後、上記タイマがカウントアップしたとき、吸引駆動回
路３４を介して吸引装置１０をオフする（ステップＳ
４）。これにより、吸引作業は完了する。

【００１８】吸引装置１０がオフされ、かつＡＴＣアー
ムの旋回が終了して、主軸４に装着されている工具３を
把持することができるようになったとき、シリンダ駆動
回路３３によりシリンダ７を作動させ、ドローバを押し
下げて主軸４から工具３が取り外しできる状態とし、Ａ
ＴＣアーム駆動回路３２によりＡＴＣアームを作動さ
せ、工具３の取り外しを行わせて、工具マガジンの所定
の位置に戻す（ステップＳ５）。

【００１９】次に、工具マガジンから次の加工に必要な
工具を取り出して主軸４に挿入させ、シリンダ駆動回路
３３によりシリンダ７の作動を解除させ、皿バネにより
付勢されたドローバの上方への移動により、主軸４に工
具を締着させて（ステップＳ６）、動作を終了する。
尚、ステップＳ１〜Ｓ４の処理の実行が制御手段として
働く。

【００２０】以上のように、本実施例によれば、吸引装
置１０による吸引動作と同時に工具交換のための準備動
作である軸移動およびＡＴＣアーム移動を行うので、吸
引動作終了後直ちに工具の取り外しおよび次の加工に用
いられる工具の装着が行える。

【００２１】この結果、ある加工ステップから次の加工
ステップへの移行時間の時間短縮が図れる。また、工具
交換指令に応じて吸引動作を行うため、工具交換の際に
は確実に吸引動作が行われ、主軸４および工具３のテー
パ部の損傷を防ぎ、高精度な加工を保持できる。

【００２２】更に、従来、吸引動作と工具交換動作を行
わせるためには、吸引装置オンのステップ、所定時間待
機のステップ、吸引装置オフのステップ、工具交換のス
テップの４つのステップを、ユーザがＮＣプログラムに
書き込む必要があったが、本実施例によれば、これらの
動作を上記実施例で説明したように実行するコマンドが
ユーザに提供されるので、ユーザはこの１ステップのコ
マンドを書き込むだけでよい。従って、プログラムの作
成が容易になる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、吸引動
作と同時に工具交換動作を行うので、時間短縮が図れ、
生産性が向上する。また、吸引動作と工具交換動作とを
１つの工具交換指令により行なうので、プログラムの作
成が容易になる。

【００２４】更に、工具交換の際には確実に吸引動作が
行われるので、主軸および工具のテーパ部の損傷を防
ぎ、高精度な加工を保持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本的構成を例示するブロック図であ
る。

【図２】本発明の一実施例の工作機械を示す正面図であ
る。

【図３】本実施例の電気的構成を示すブロック図であ
る。

【図４】本実施例の動作を説明するためのフローチャー
トである。

【符号の説明】

１…工作機械 ３…工具 ４…主軸 ９…工具交
換部 １０…吸引装置 ２０…制御部 ３１…軸移動駆動回路 ３２…ＡＴ
Ｃアーム駆動回路 ３３…シリンダ駆動回路 ３４…吸引駆動回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工に用いられる工具を着脱自在に装着
   可能な主軸を有する工作機械において、 前記主軸に装着された工具により加工を行ったときに発
   生した粉塵あるいは加工に用いられて飛散した加工液を
   吸引する吸引手段と、 前記主軸に装着されている工具を取り外し、予め工具収
   納部に収納されている所定の工具を前記主軸に取り付け
   る工具交換手段と、 工具交換を指令するための工具交換指令手段と、 前記工具交換指令手段の指令に応じて、前記吸引手段の
   吸引動作を前記工具交換手段の工具交換動作と同時に行
   わせる制御手段と、 を設けたことを特徴とする工作機械の制御装置。