JPH0596433A - マシニングセンタにおける手動工具交換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 正面からの手動工具交換を容易に行えるよう
にする。 【構成】 ＮＣ装置２２のプログラマブルコントローラ
部に、シーケンス制御手段である手動交換サイクル実行
手段２４を準備しておく。この手段２４を実行キー３２
のオン動作で起動させることにより、工具マガジン６の
工具を主軸５に割出し、主軸５を正面の工具交換扉１９
まで軸移動させる。この工具交換扉１９の位置で、主軸
５の工具Ｔを手動で交換する。交換の後、終了キー３３
をオン操作することにより、主軸５を原点位置に復帰さ
せ、工具交換扉１９を閉じさせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、工具マガジンの任意
の工具を機外の工具と手動で交換するマシニングセンタ
における手動工具交換方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、横型のマシニングセンタにおい
て、図６に示すように主軸５１を昇降可能に設置したコ
ラム５２を、Ｘ，Ｚ方向に軸移動可能に設け、コラム５
１に工具マガジン５３を搭載した形式のものがある。マ
シニングセンタの全体は機体カバー５４で覆い、その内
部を内部カバー５５により段取り空間５６と加工空間５
７とに仕切ってある。機体カバー５４は側面扉５８を有
し、内部カバー５５にワークおよび治具（図示せず）が
出入りする前面内扉５９が設けられている。

【０００３】このようなマシニングセンタにおいて、工
具マガジン５３の工具を機外の工具と交換する場合は、
希望の工具を主軸５１に割出した後、主軸５１を図示の
原点位置に停止させた状態で、側面扉５８から作業者の
手作業で交換していた。側面扉５８から原点位置の主軸
５１までの距離Ｘａは、例えば１ｍ程度であり、前記の
手動交換が容易に行える。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、複数台のマシ
ニングセンタを互いに近接して横並びに配列した場合
は、隣のマシニングセンタが邪魔となって、側面扉５８
から工具交換を行うことができない。そのため、正面か
ら工具交換を行う必要があるが、正面の作業者６０から
原点位置の主軸５１までの距離Ｚａは、例えば２ｍ程度
と遠いため、作業者６０の手が届かず、工具交換を行う
ことができない。

【０００５】このため、手動モードで主軸５１の軸移動
を行う必要があるが、手動モードの場合、通常は作業者
６０の安全のために各種のインタロック手段が施されて
いる。そのため、インタロックにかからない手順で動作
するように、何度もスイッチ操作を行う必要があり、工
具交換に時間がかかる。

【０００６】この発明の目的は、正面からの手動工具交
換を容易に行えるマシニングセンタにおける手動工具交
換方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の構成を実施例
に対応する図１と共に説明する。この手動工具交換方法
は、工具マガジン（６）の工具を主軸（５）に割出し、
主軸（５）を機体カバー（１０）の正面に設けられた工
具交換扉（１９）まで軸移動させるシーケンス制御手段
（２４）を予め準備しておく。この手段（２４）をスイ
ッチ（３２）の操作で実行させ、工具交換扉（１９）に
移動した主軸（５）の工具（Ｔ）を手動で他の工具と交
換する。

【０００８】

【作用】主軸（５）を工具交換扉（１９）まで軸移動さ
せる動作を、１回のスイッチ操作で自動的に行わせるの
で、軸移動の操作に手間がかからず、正面の工具交換扉
（１９）からの工具交換が迅速に行える。

【０００９】

【実施例】この発明の一実施例を図１ないし図５に基づ
いて説明する。まず、この手動工具交換方法を適用する
マシニングセンタの構成を説明する。図２において、ベ
ッド１に設けたレール２上に、スライドベース３が前後
移動可能に設置され、スライドベース３に設けたレール
７上に、コラム４が左右移動可能に搭載されている。コ
ラム４は、主軸５を回転駆動する主軸頭５ａを昇降可能
に設置したものであり、主軸５に工具Ｔが交換自在に装
着される。コラム４の前面上端に、多数の工具Ｔを保持
した工具マガジン６が設けられている。

【００１０】ベッド１の前部には、治具８を載せて回転
可能な回転テーブル９が設けてあり、治具８は段取り側
と加工側との２個のワークＷを装着可能に形成されてい
る。コラム４および回転テーブル９は機体カバー１０で
覆ってあり、その外部に操作盤１２がアーム１３を介し
て設置されている。

【００１１】機体カバー１０は、その正面に正面扉１１
を設けると共に、内部を段取り空間１５と加工空間１６
とに前後に仕切る内部カバー１４が、治具８の中央に設
けられている。内部カバー１４には、工具交換窓１７が
設けられ、この窓１７に開閉駆動装置１８（図１）で開
閉される工具交換扉１９が設けてある。

【００１２】工具交換窓１７は、内部カバー１４に形成
された治具挿入窓２０（図３）の上縁に続いて切欠状に
形成したものであり、治具挿入窓２０内には図２の治具
８が遊嵌される。図１に示すように、機体カバー１０の
側面には側面扉２１が設けてある。

【００１３】制御系を説明する。ＮＣ装置２２はマシニ
ングセンタの全体を制御する手段であり、ＮＣ機能部と
プログラマブルコントローラ部とで構成される。そのプ
ログラマブルコントローラ部の一部の機能手段として、
手動交換サイクル準備手段２３と手動交換サイクル実行
手段２４とが設けられている。

【００１４】手動交換サイクル準備手段２３は、操作盤
１２の表示・入力手段３０に手動交換操作の案内用の画
面を表示させる手動交換画面呼出手段２５と、工具マガ
ジン６の交換希望の工具番号を設定する記憶領域からな
る選択工具番号設定手段２６とを備えている。

【００１５】手動交換サイクル実行手段２４は、各々図
４（Ａ），（Ｂ）に概略動作を示すシーケンス制御のマ
クロプログラムからなる交換実行手段２７および交換終
了手段２８を備えている。

【００１６】操作盤１２は、マシニングセンタの制御に
必要な各種の操作手段を設けたものであり、その一部
に、制御モードを手動ジョグモードに切り換える手動モ
ードスイッチ２９と、ＣＲＴ画面にタッチパネル（ＭＤ
Ｉパネル）を備えた表示・入力手段３０とが設けられて
いる。

【００１７】現在値データ記憶手段３４は、プログラマ
ブルコントローラ部において、自動運転に必要な各種の
現在値データを記憶する記憶領域であり、主軸工具番号
の現在値や、工具マガジン６におけるマガジンポット番
号の現在値の記憶領域が設けられている。

【００１８】上記構成による手動工具交換方法を説明す
る。まず、手動モードスイッチ２９により運転モードを
手動ジョグモードに切り換える。この切換えに応答し
て、あるいはこの後に適宜の画面選択操作を行うことに
より、表示・入力手段３０のＣＲＴ画面に、図５に画面
例を示すような手動交換操作の運転ガイドが表示され
る。表示される内容は、主軸工具番号の現在値と、マガ
ジンポット番号の現在値と、選択工具番号の現在値であ
り、さらにソフトウェアキーとなる数値入力キー３１，
実行キー３２，および終了キー３３が表示される。

【００１９】この画面で、数値入力キー３１により、選
択する工具番号をキー入力し、インプットキー（図示せ
ず）をオンする。この操作により、選択工具番号設定手
段２６の設定値が新しく書換えられる。

【００２０】次に、画面上の実行キー３２をオンするこ
とにより、ＮＣ装置２２が手動交換サイクル実行手段２
４によって自動的に自動モードに切換えられ、交換実行
手段２７である図４（Ａ）のマクロプログラムが呼び出
される。自動起動の禁止状態でなければ、同図のプログ
ラムが自動起動し、手動工具交換サイクルが実行され
る。

【００２１】すなわち、選択工具番号設定手段２６の選
択工具番号を読み取り（Ｓ１）、主軸５を工具マガジン
６に対する交換位置に軸移動させ（Ｓ２）、工具マガジ
ン６における選択工具番号の工具を主軸５に割り出す
（Ｓ３）。割出しの完了後に、現在値データ記憶手段３
４の主軸工具番号およびマガジンポット番号の現在値も
書き換わる（Ｓ４）。

【００２２】この後、工具交換扉１９が開かれ（Ｓ
５）、主軸５がＸ，Ｙ，Ｚの各軸方向に移動して図２に
鎖線で示すように工具交換扉１９の位置に来る（Ｓ
６）。

【００２３】ここで、手動で主軸５の工具Ｔを希望の工
具と交換し、表示・入力手段３０のＣＲＴ画面における
終了キー３３をオンする。このオン動作に応答して、図
４（Ｂ）の交換終了のマクロプログラムが呼び出され、
自動起動される。すなわち、主軸５が原点位置に軸移動
した後（Ｒ１）、工具交換扉１９が閉じられる（Ｒ
２）。

【００２４】なお、終了キー３３をオンする代わりに、
連続して実行キー３２をオンした場合は、図４（Ｂ）の
軸移動（Ｒ１）の後、工具交換扉１９を開いたままで、
図４（Ａ）の各動作が繰り返し実行される。

【００２５】この手動工具交換方法によると、このよう
に内部カバー１４の工具交換扉１９まで主軸５を軸移動
させて工具交換するので、正面から作業者による工具交
換を容易に行うことができ、そのため複数台のマシニン
グセンタが隣接して設置されていて側面扉２１からの工
具交換ができない場合にも、工具交換を行うことができ
る。しかも、実行キー３２のオン操作だけで、主軸５の
工具交換扉１９への３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）方向の軸移動
が行われるので、主軸５の移動操作が容易である。

【００２６】

【発明の効果】この発明の手動工具交換方法は、工具マ
ガジンの工具を主軸に割出す過程と、主軸を工具交換扉
まで軸移動させる過程とを、予め設定したシーケンス制
御手段により、一度のスイッチ操作で行わせるようにし
たため、軸移動の操作に手間がかからず、正面の工具交
換扉からの手動工具交換を簡単かつ迅速に行えるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の手動工具交換方法を適用
するマシニングセンタの概略平面図と制御系の機能ブロ
ック図とを示す説明図である。

【図２】そのマシニングセンタの破断側面図である。

【図３】同マシニングセンタの正面図である。

【図４】同じくその手動交換サイクル実行手段の制御動
作の流れ図である。

【図５】同じくその手動工具交換操作の案内画面例の説
明図である。

【図６】従来例の破断平面図である。

【符号の説明】

４…コラム、５…主軸、６…工具マガジン、１０…機体
カバー、１１…正面扉、１２…操作盤、１４…内部カバ
ー、１９…工具交換扉、２１…側面扉、２２…ＮＣ装
置、２４…手動交換サイクル実行手段（シーケンス制御
手段）、２６…選択工具番号設定手段、Ｔ…工具、Ｗ…
ワーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具マガジンの工具を主軸に割出すと共
   に前記主軸を機体カバーの正面の工具交換扉まで軸移動
   させるシーケンス制御手段を準備し、この手段をスイッ
   チ操作で実行させ、前記工具交換扉に移動した主軸の工
   具を、手動で他の工具と交換するマシニングセンタにお
   ける手動工具交換方法。