JPH07110460B2 - Tool rearrangement control method and apparatus - Google Patents

Tool rearrangement control method and apparatus

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JPH07110460B2
JPH07110460B2 JP61250754A JP25075486A JPH07110460B2 JP H07110460 B2 JPH07110460 B2 JP H07110460B2 JP 61250754 A JP61250754 A JP 61250754A JP 25075486 A JP25075486 A JP 25075486A JP H07110460 B2 JPH07110460 B2 JP H07110460B2
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tool
cartridge
cartridges
matrix
size
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忠浩 今城
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Makino Milling Machine Co Ltd
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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
    • B23Q3/157Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
    • B23Q3/15713Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle
    • B23Q3/1572Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means
    • B23Q3/15722Rotary discs or drums

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は工作機械用のカートリッジ式工具マガジンにお
いて、収納されている工具を工具マガジン外へ排出した
り、工具マガジンへ新しい工具を供給する場合に、工具
の収納場所を変更する工具の再配置制御方法及び装置に
関し、特に大形工具による隣接工具の干渉を避けるため
収納位置の制限を迅速に考慮して、可及的に工程数と排
出カートリッジの個数とを減少させて工具の再配置を行
なう制御方法とその装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to a cartridge type tool magazine for a machine tool, in which a stored tool is discharged to the outside of the tool magazine or a new tool is supplied to the tool magazine. The present invention relates to a tool rearrangement control method and apparatus for changing a tool storage location, and in particular, in order to avoid interference between adjacent tools due to a large-sized tool, the storage position limitation should be considered promptly, and the number of processes and discharge should be minimized. The present invention relates to a control method and apparatus for reducing the number of cartridges and repositioning tools.

〔従来の技術と問題点〕[Conventional technology and problems]

工作機械で使用する工具にはその加工用途に応じて種々
のものがあり、従ってサイズも大きく異なる。これらの
工具を挿入保持して、工具交換等の要時に工具の割出し
交換を行なうために複数個の工具保持孔を有したカート
リッジを、例えば円筒外周面上に平行に、或いは円盤上
に放射状に配設した工具マガジンが知られている。こう
した工具マガジン上に各種サイズの工具を配設する方法
として、全ての工具保持孔に大形工具を収納しても干渉
しない寸法に工具マガジンを設計、製作することがあ
る。然しながら、この工具マガジンは少数の大形工具の
ために工具マガジン全体がいたずらに大形化し、スペー
ス的に無駄が生ずる。そこで各サイズの工具の収納場所
を定めておく方法が採られるが、この場合には、寿命工
具や破損工具を排出する時、工具の再配置を行なって1
つのカートリッジ、或いは少数のカートリッジにまとめ
ることができない。従って、排出をする必要のない工具
まで排出せざるを得なく、また必要数以上の個数のカー
トリッジを排出して新しいカートリッジと交換する必要
性があり、カートリッジ差替え効率が悪化する。更には
新工具を差し込む場合には、制限が多くて適切なカート
リッジ収納場所が見つからない場合がある。
There are various types of tools used in machine tools depending on their machining applications, and therefore their sizes greatly differ. A cartridge having a plurality of tool holding holes for inserting and holding these tools and performing indexing and replacement of the tools when needed, such as a tool, is provided with a cartridge having a plurality of tool holding holes in parallel with the outer peripheral surface of the cylinder or radially on the disk. Is known as a tool magazine. As a method of arranging tools of various sizes on such a tool magazine, there is a case where a tool magazine is designed and manufactured in such a size that it does not interfere even if large tools are stored in all tool holding holes. However, because of the small number of large tools, this tool magazine unnecessarily enlarges the entire tool magazine, resulting in waste of space. Therefore, a method of deciding the storage place for each size tool is adopted, but in this case, when discharging a tool with a long life or a damaged tool, the tools are rearranged to
Cannot be combined into one cartridge or a few cartridges. Therefore, there is no choice but to eject even a tool that does not need to be ejected, and it is necessary to eject more than the required number of cartridges and replace them with a new cartridge, which deteriorates the cartridge replacement efficiency. Furthermore, when inserting a new tool, there are many restrictions and an appropriate cartridge storage location may not be found.

依って本発明は、要時に工具同志の干渉チェックをしな
がら工程数並びに作業時間が可及的に少なくなるよう効
率的な工具再配置を行なうと共に、差替えカートリッジ
の数をも可及的に減少させた再配置制御方法及び装置を
提供することを目的とする。
Therefore, the present invention efficiently rearranges tools so that the number of processes and the working time can be reduced as much as possible while checking the interference between tools when necessary, and the number of replacement cartridges can be reduced as much as possible. It is an object of the present invention to provide a rearrangement control method and device for the above.

〔問題点を解決するための手段と作用〕[Means and Actions for Solving Problems]

本発明は上述した発明目的に鑑みて、第1の発明によれ
ば、複数種類の工具を受入保持する複数個の工具保持孔
を有したカートリッジを複数個配列したカートリッジ式
工具マガジンに対し、任意の前記カートリッジの任意の
前記工具保持孔に保持された工具を他の工具保持孔に移
動可能にし、前記複数個のカートリッジのうち所定のカ
ートリッジを前記工具マガジン外へ抜き出し、また前記
工具マガジン外から工具を収納保持した他のカートリッ
ジを差し込み可能な工具収納装置において、要時に前記
工具マガジンの所定の工具を隣接する工具と干渉するこ
となく配置替えする工具の再配置制御方法であって、 前記工具マガジンに保持されている工具をサイズ分類別
の数値と対応させた表を記憶し、 前記サイズ別分類工具毎に、該工具を所定の工具保持孔
に保持したカートリッジと、該カートリッジの両側に隣
接した2個のカートリッジとの計3個のカートリッジを
一つの単位として、該単位内の工具保持孔に他のサイズ
の工具を配列した工具配列基本パターンを設定し、該工
具配列基本パターンに対して前記サイズ分類別の数値を
対応させ、 互いに隣接する3個のカートリッジの組合せを単位とし
た前記工具マガジンにおける全ての現時点工具配列パタ
ーンに対して、記憶されている前記サイズ分類別の数値
を対応させて全ての現時点工具配列パターンマトリック
スを生成し、 再配置指令の発せられた工具のサイズを記憶されている
前記サイズ分類に応じて、記憶されている工具配列基本
パターンマトリックスの中から特定の工具配列基本パタ
ーンマトリックスを選定し、選定された特定の基本パタ
ーンマトリックスと、前記全ての現時点工具配列パター
ンマトリックスとを順次比較して、可及的に少ない工程
数で再配置可能な現時点工具配列パターンを決定し、該
決定された現時点工具配列パターンに対応する3個のカ
ートリッジからなる1組の単位組合せカートリッジの中
央カートリッジの所定工具保持孔に前記再配置指令の発
せられた工具を再配置することを特徴とする工具の再配
置制御方法を提供する。
According to the first aspect of the present invention, in view of the above-mentioned object of the present invention, an arbitrary cartridge type tool magazine in which a plurality of cartridges having a plurality of tool holding holes for receiving and holding a plurality of types of tools are arranged is provided. A tool held in any one of the tool holding holes of the cartridge can be moved to another tool holding hole, and a predetermined cartridge of the plurality of cartridges is extracted to the outside of the tool magazine, and from the outside of the tool magazine. In a tool storage device capable of inserting another cartridge storing and holding a tool, there is provided a tool rearrangement control method for rearranging a predetermined tool of the tool magazine without interfering with an adjacent tool when needed, A table in which the tools held in the magazine are associated with the numerical values for each size classification is stored, and the tool is stored for each size classification tool. The cartridge held in the tool holding hole and the two cartridges adjacent to each other on both sides of the cartridge are used as one unit, and tools of other sizes are arranged in the tool holding hole in the unit. A tool arrangement basic pattern is set, the numerical values for each size classification are made to correspond to the tool arrangement basic pattern, and all current tool arrangement patterns in the tool magazine in units of combinations of three cartridges adjacent to each other are set. On the other hand, all the current tool arrangement pattern matrices are generated in correspondence with the stored numerical values for each size classification, and the size of the tool for which the relocation command is issued is stored according to the size classification stored. Select and select a specific tool arrangement basic pattern matrix from the stored tool arrangement basic pattern matrix The specified basic pattern matrix and all of the present tool arrangement pattern matrices are sequentially compared to determine the present tool arrangement pattern that can be rearranged with the smallest possible number of steps, and the decided present tool. A tool rearrangement control method characterized in that the tool to which the rearrangement command is issued is rearranged in a predetermined tool holding hole of a central cartridge of a unit combination cartridge consisting of three cartridges corresponding to the arrangement pattern. I will provide a.

また第1図に示すように第2の発明によれば、複数種類
の工具を受入保持する複数個の工具保持孔を有したカー
トリッジを複数個配列したカートリッジ式工具マガジン
と、任意の前記カートリッジの任意の前記工具保持孔に
保持された工具を他の工具保持孔に移動可能な工具移動
手段と、前記複数個のカートリッジのうち所定のカート
リッジを前記工具マガジン外へ抜き出し、また前記工具
マガジン外から工具を収納保持した他のカートリッジを
差し込むカートリッジ差替え手段とを具備した工具収納
装置において、要時に前記工具マガジンの所定の工具を
隣接する工具と干渉することなく配置替えする工具の再
配置制御装置であって、 前記工具マガジンに保持されている工具をサイズ分類別
の数値と対応させた表を記憶する工具サイズ記憶手段
と、 前記サイズ別分類工具毎に、該工具を所定の工具保持孔
に保持したカートリッジと、該カートリッジの両側に隣
接した2個のカートリッジとの計3個のカートリッジを
一つの単位として、該単位内の工具保持孔に他のサイズ
の工具を配列した工具配列基本パターンを設定し、該工
具配列基本パターンに対して前記サイズ分類別の数値を
対応させた工具配列基本パターンマトリックスの記憶手
段と、 互いに隣接する3個のカートリッジの組合せを単位とし
た前記工具マガジンにおける全ての現時点工具配列パタ
ーンに対して、前記工具サイズ記憶手段に記憶されてい
る前記サイズ分類別の数値を対応させて全ての現時点工
具配列パターンマトリックスを生成する手段と、 再配置指令の発せられた工具のサイズを前記工具サイズ
記憶手段で検索し、検索したサイズに応じて前記工具配
列基本パターンマトリックス記憶手段に記憶されている
工具配列基本パターンマトリックスの中から特定の工具
配列基本パターンマトリックスを選定する基本パターン
マトリックス設定手段と、 該基本パターンマトリックス選定手段により選定された
特定の基本パターンマトリックスを使用して、前記現時
点工具配列パターンマトリックス生成手段により生成さ
れた全ての現時点工具配列パターンマトリックスを所定
の評価条件に従って演算処理し、夫々の現時点工具配列
パターンマトリックスに対応した評価マトリックスを生
成する評価マトリックス生成手段と、 該評価マトリックス生成手段により生成された各評価マ
トリックスの成分値を演算処理して、各現時点工具配列
パターンマトリックスに対応した前記工具マガジン上の
場所が前記再配置指令の発せられた工具の再配置場所と
して適切か否かを判定する元となる評価値を演算する評
価値演算手段と、 該評価値演算手段によって演算された全評価値の大小を
比較して所定の評価値を選び出す評価値選定手段と、 該評価値選定手段により選定された所定の評価値が1個
か又は複数個かを判定する判定手段と、 該判定手段による判定結果が複数個の場合には、前記所
定の評価値に対応する各単位組合せカートリッジの中央
に位置するカートリッジに排出すべき他の工具の有無と
工具を差し入れ可能な空の工具保持孔の有無に応じて、
前記複数組の単位組合せカートリッジの中から1組の単
位組合せカートリッジを選定するカートリッジ選定手段
と、 該カートリッジ選定手段により選定されるか又は前記評
価値選定手段により選定された1組の単位組合せカート
リッジに対応した前記評価マトリックスの成分中に所定
範囲外の数値の有無を調べる成分判定手段と、 該成分判定手段による判定結果が有の場合、前記評価マ
トリックスの成分値のうち所定範囲外の数値を有する成
分に対応した工具に対する再配置指令を発する再配置指
令手段と、 前記成分判定手段による判定結果が無の場合、再配置を
要する工具を前記選定された3個のカートリッジからな
る1組の単位組合せカートリッジの中央カートリッジの
所定工具保持孔に移動させる指令を前記工具移動手段に
対して発する工具移動制御手段とを具備して、工程数を
可及的に減少させて工具の再配置を行なうことを特徴と
する工具の再配置制御装置を提供する。
Further, as shown in FIG. 1, according to the second invention, a cartridge type tool magazine in which a plurality of cartridges having a plurality of tool holding holes for receiving and holding a plurality of types of tools are arranged, and an arbitrary cartridge Tool moving means capable of moving a tool held in any of the tool holding holes to another tool holding hole, and extracting a predetermined cartridge from the plurality of cartridges to the outside of the tool magazine, and from the outside of the tool magazine In a tool storage device comprising a cartridge replacement means for inserting another cartridge storing and holding a tool, a tool rearrangement control device for rearranging a predetermined tool of the tool magazine without interfering with an adjacent tool when necessary. There is a tool size memory that stores a table in which the tools held in the tool magazine are associated with numerical values for each size classification. And a cartridge that holds the tool in a predetermined tool holding hole and two cartridges that are adjacent to both sides of the cartridge for a total of three cartridges as one unit. A tool arrangement basic pattern in which tools of other sizes are arranged in the tool holding hole in the unit, and a storage means of a tool arrangement basic pattern matrix in which the numerical values for each size classification are made to correspond to the tool arrangement basic pattern , All of the current tool arrangement patterns in the tool magazine in units of combinations of three cartridges adjacent to each other are associated with the numerical values for each size classification stored in the tool size storage means. A means for generating a tool arrangement pattern matrix at the present time, and a tool size storing instruction for the size of the tool for which a relocation command is issued And a basic pattern matrix setting means for selecting a specific tool arrangement basic pattern matrix from the tool arrangement basic pattern matrix stored in the tool arrangement basic pattern matrix storage means in accordance with the retrieved size. Using the specific basic pattern matrix selected by the pattern matrix selecting means, all current tool arrangement pattern matrices generated by the current tool arrangement pattern matrix generating means are arithmetically processed according to a predetermined evaluation condition, and respective current times are calculated. An evaluation matrix generating means for generating an evaluation matrix corresponding to the tool arrangement pattern matrix, and a component value of each evaluation matrix generated by the evaluation matrix generating means are arithmetically processed to obtain each current tool arrangement pattern matrix. Value calculation means for calculating an evaluation value serving as a basis for determining whether or not the location on the tool magazine corresponding to the position is appropriate as the relocation location of the tool to which the relocation command is issued, and the evaluation value computation Evaluation value selection means for comparing the magnitudes of all the evaluation values calculated by the means to select a predetermined evaluation value, and determining whether the predetermined evaluation value selected by the evaluation value selection means is one or more If there are a plurality of judgment means and the judgment results by the judgment means, the presence or absence of another tool to be discharged to the cartridge located at the center of each unit combination cartridge corresponding to the predetermined evaluation value and the tool can be inserted. Depending on the presence or absence of empty tool holding holes,
Cartridge selecting means for selecting one set of unit combination cartridges from the plurality of sets of unit combination cartridges, and one set of unit combination cartridges selected by the cartridge selecting means or by the evaluation value selecting means If there is a component determination means for checking whether or not there is a numerical value outside the predetermined range in the corresponding components of the evaluation matrix, and if there is a determination result by the component determination means, it has a numerical value outside the predetermined range among the component values of the evaluation matrix. A rearrangement command means for issuing a rearrangement command to a tool corresponding to a component, and if the determination result by the component determination means is no, a set of unit combinations consisting of the selected three cartridges for the tool requiring the rearrangement A command to move to a predetermined tool holding hole of the central cartridge of the cartridge is issued to the tool moving means. That it comprises a tool movement control means, reduces the number of steps as much as possible to provide a relocation control device of the tool, characterized in that rearranging of the tool.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明を添付図面に示す実施例に基づいて更に詳細
に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings.

第2図を参照すると、工作機械の基台10の側面に、矢印
Cの方向に回転し、回転面が鉛直面をなす工具マガジン
12が配設されている。この工具マガジン12には夫々3個
の工具保持孔14を有したカートリッジ16が放射状に20個
並設されている。工具マガジン12は各カートリッジ16を
工具交換位置18或いはカートリッジ差替え位置21に割出
した後に、矢印A又はBの方向に抜き出し、更に引込む
ことの可能なよう構成されている。特に工具交換位置18
において、カートリッジ16は、その三つの工具保持孔14
が工具交換アーム20のグリッパ20a又は20bの真横にそれ
ぞれ位置決めできるように、矢印A方向の3位置に停止
することができる。
Referring to FIG. 2, a tool magazine that rotates in the direction of arrow C on the side surface of the base 10 of the machine tool and has a rotation surface that is a vertical plane.
Twelve are arranged. In this tool magazine 12, 20 cartridges 16 each having three tool holding holes 14 are radially arranged side by side. The tool magazine 12 is constructed so that each cartridge 16 can be extracted in the direction of arrow A or B and further retracted after indexing each cartridge 16 to the tool replacement position 18 or the cartridge replacement position 21. Especially tool change position 18
The cartridge 16 has three tool holding holes 14
Can be stopped at three positions in the direction of arrow A so that each can be positioned directly beside the gripper 20a or 20b of the tool changing arm 20.

工具交換位置18にある新しい工具と、図示していない主
軸の工具との交換は工具交換アーム20で行なわれる。工
具交換の順序は、加工中に次に主軸に装着すべき新工具
の収納されたカートリッジが工具交換位置18に来るよう
に工具マガジン12が割り出される。割り出されたカート
リッジが上昇して新工具が工具交換アーム20のグリッパ
20a又は20bの真横に来た時、カートリッジは停止し位置
決めされる。工具交換アーム20は、左行してカートリッ
ジに収納された新工具をグリッパ20aで把持し、紙面に
垂直に、手前側に前進して新工具を工具保持孔から抜き
出し、右行して図示位置である工具交換アーム待機位置
で一旦停止し、紙面に垂直に後退して現加工が終了する
まで待機する、その間に現工具を回収する工具保持孔が
グリッパ20aの真横に位置決めされるよう、工具マガジ
ンの割出しとカートリッジの下降、上昇が行われる。現
加工が終了して工具交換指令がNC装置(図示せず)から
発せられると、工具交換アームは主軸側に移動し(本実
施例では右行すると想定する)、グリッパ20bで主軸に
装着している現工具を把持する。そして現工具を主軸か
ら抜き取り、180度旋回して新工具を主軸へ装着する。
その後、工具交換アームは左行して、予め位置決めされ
ている前記現工具を回収すべき工具保持孔にグリッパ20
bの現工具を差し込み、一旦待機位置へ戻り一連の工具
交換動作を終える。この間に新工具による加工はすでに
開始されており、工具交換アーム20は、更に次に使用す
る工具の把持動作に移るのである。
A tool change arm 20 is used to change a new tool at the tool change position 18 and a tool for a spindle (not shown). As for the order of tool exchange, the tool magazine 12 is indexed so that the cartridge containing the new tool to be mounted on the main spindle next during machining comes to the tool exchange position 18. The indexed cartridge rises and the new tool is the gripper of the tool change arm 20.
When it is right next to 20a or 20b, the cartridge is stopped and positioned. The tool changing arm 20 grips the new tool stored in the cartridge in the leftward direction with the gripper 20a, advances to the front side in the direction perpendicular to the paper surface, extracts the new tool from the tool holding hole, and rightwards to the position shown in the figure. The tool change arm is temporarily stopped at the standby position, retracts perpendicularly to the paper surface, and waits until the end of the current machining.While the tool holding hole for collecting the current tool is positioned right next to the gripper 20a, The magazine is indexed and the cartridge is lowered and raised. When the current machining is completed and a tool change command is issued from an NC device (not shown), the tool change arm moves to the spindle side (in this embodiment, it is assumed that the tool moves to the right), and the gripper 20b attaches it to the spindle. Hold the current tool. Then, the current tool is removed from the spindle, rotated 180 degrees, and the new tool is attached to the spindle.
After that, the tool changing arm moves to the left, and the gripper 20 is inserted into the tool holding hole where the previously positioned current tool is to be collected.
Insert the current tool of b, return to the standby position once, and complete a series of tool exchange operations. During this time, the machining with the new tool has already started, and the tool exchanging arm 20 shifts to the gripping operation of the tool to be used next.

各カートリッジ16内の工具を他の工具保持孔14に移動さ
せるための工具移動装置は、本工具交換アーム20を兼用
する。つまり再配置すべき工具をグリッパ20a又は20bの
真横に位置決めし、工具交換アーム20が左行して該工具
を把持し、一旦待機位置に戻っている間に再配置すべき
工具保持孔をグリッパ20a又は20bの真横に位置決めし、
工具交換アームが左行して該工具を該工具保持孔に差し
込むのである。この工具移動装置は、本実施例以外に、
例えば産業用ロボットによって工具マガジン内の工具を
直接把持して再配置位置の工具保持孔へ移動して収納す
る構成にすることもできる。
The tool moving device for moving the tool in each cartridge 16 to another tool holding hole 14 also serves as the tool changing arm 20. That is, the tool to be relocated is positioned right beside the gripper 20a or 20b, the tool changing arm 20 moves to the left and grips the tool, and the tool holding hole to be repositioned is temporarily gripped while returning to the standby position. Positioned just beside 20a or 20b,
The tool change arm moves leftward to insert the tool into the tool holding hole. This tool moving device, in addition to this embodiment,
For example, the industrial robot may directly hold the tool in the tool magazine, move it to the tool holding hole at the rearrangement position, and store the tool.

カートリッジの差替えは、カートリッジ差替え位置21に
所望のカートリッジを割り出し、手動で該カートリッジ
を左方へ抜き出し、新たなカートリッジをその空いた場
所に引込む。又は工具差替え用の搬送車をカートリッジ
差替え位置21の対応地点に位置決めし、該搬送車が有す
るカートリッジと工具マガジン内のカートリッジとを自
動的に差替える方法でも良い。
When replacing a cartridge, a desired cartridge is indexed at the cartridge replacement position 21, the cartridge is manually pulled out to the left, and a new cartridge is drawn into the empty place. Alternatively, a method may be used in which a carriage for tool replacement is positioned at a corresponding point of the cartridge replacement position 21 and the cartridge of the carriage and the cartridge in the tool magazine are automatically replaced.

以上説明した工具交換装置を備えた工作機械において、
次の様な場合には工具マガジン12上の工具の保持位置を
変更する必要性が生ずる。例えば、工具主軸に把持した
破損工具又は寿命工具を工具マガジン12に回収する場
合、可能な限り他の用済不要工具と共に同一カートリッ
ジにまとめる事が望ましく、そのために隣接するカート
リッジに干渉工具があればこれをまず他の工具保持孔14
に移動させる。あるいは、新しい工具を受け入れるため
近い将来使用予定の無い工具を適宜工具マガジン外へ排
出しなければならないが、この場合も可能な限り少ない
カートリッジ数となるようまとめる必要がある。工具マ
ガジンと新カートリッジの供給場所との間でカートリッ
ジの交換差替えを行なうには作業時間が長く必要とな
り、延いては工作機械による加工システム全体の稼動率
の低下をきたすからである。
In a machine tool equipped with the tool changing device described above,
In the following cases, it becomes necessary to change the holding position of the tool on the tool magazine 12. For example, in the case of recovering a broken tool or a life tool held by the tool spindle in the tool magazine 12, it is desirable to collect them in the same cartridge together with other unnecessary unnecessary tools as much as possible. This is the other tool holding hole 14
Move to. Alternatively, in order to accept new tools, tools that are not planned to be used in the near future have to be ejected out of the tool magazine as appropriate, but in this case as well, it is necessary to combine them so that the number of cartridges is as small as possible. This is because it takes a long working time to exchange and replace the cartridge between the tool magazine and the supply location of the new cartridge, which in turn lowers the operation rate of the entire machining system using the machine tool.

以上の如き要時に工具の再配置を行なうに際して、まず
基本パターンなるものを考える。本実施例では工具サイ
ズを4種類に分類する。ドリル、エンドミル、タップ等
をサイズS、小径の正面フライス等をサイズM、大径の
正面フライス等をサイズL、そして偏心したボーリング
バー等をサイズXとしておく。サイズはS,M,L,Xとなる
に従って大きくなる。第3図の(a),(b),(c)
が夫々サイズX,L,Mの工具に対する基本マスクを表わ
す。各枡目は工具保持孔14を表わし、記号は工具のサイ
ズを表わす。縦列が各カートリッジ16であり、この上方
が外周側、下方内が周側である。サイズX,L,Mの工具は
最外周の工具保持孔にしか収納できず、この位置にサイ
ズX,L,Mの各工具を工具保持孔が収納保持すると、その
隣接工具のサイズには夫々制約が生じ、各図(a),
(b),(c)の各枡目に示すサイズの工具が最大可能
な工具である。ここで記号Aは図(a)ではサイズXの
工具、図(b)ではサイズLの工具、図(c)ではサイ
ズMの工具による制約により、夫々の記号Aの工具保持
孔は空にしておく必要のあることを示している。更には
後述の記号Eは工具を入れることの可能な空の工具保持
孔を表わす。以上の他、サイズSの工具は各図(a),
(b),(c)の最内周側の工具保持孔にサイズSの工
具を収納していることからも判るように、全ての工具保
持孔に収納することが可能である。サイズA,E,S,M,L,X
に対して数値−1,0,1,2,3,4を対応させて工具の配列を
マトリックスで表現したものが基本パターンマトリック
スであり、工具X,L,Mに対する各基本パターンマトリッ
クスを各図(a),(b),(c)に併記してある。
When relocating the tools as described above, first consider a basic pattern. In this embodiment, the tool size is classified into four types. A drill, an end mill, a tap and the like are set to size S, a small diameter face mill and the like are set to size M, a large diameter face mill and the like are set to size L, and an eccentric boring bar and the like are set to size X. The size increases as S, M, L, and X. (A), (b), (c) of FIG.
Represent the basic masks for tools of sizes X, L, and M, respectively. Each grid represents a tool holding hole 14 and the symbol represents the size of the tool. The cartridges 16 are arranged in a column, and the upper side is the outer peripheral side and the lower inner side is the peripheral side. Tools of size X, L, M can be stored only in the outermost tool holding hole, and if each tool holding hole of size X, L, M is stored and held in this position, the size of the adjacent tool will be A constraint occurs, and each figure (a),
The maximum size of tools is the size shown in each of (b) and (c). Here, the symbol A is a tool of size X in FIG. (A), a tool of size L in FIG. (B), and a tool of size M in FIG. Indicates that you need to leave. Further, the symbol E described below represents an empty tool holding hole into which a tool can be inserted. In addition to the above, the tool of size S is shown in each figure (a),
As can be seen from the fact that the tools of size S are stored in the tool holding holes on the innermost peripheral side in (b) and (c), they can be stored in all the tool holding holes. Size A, E, S, M, L, X
The basic pattern matrix is a matrix representing the array of tools by associating the numerical values −1, 0, 1, 2, 3, 4 with the basic pattern matrix. It is also shown in (a), (b) and (c).

次に基本マスクと同様3つの隣接カートリッジを1つの
単位とした現時点での工具配列パターンを第2図に示す
工具配列の中から全て抽出し、予め記憶されている工具
番号と工具サイズとの対応関係から現時点での各工具配
列組の各パターンを数値化する。即ち、第2図のカート
リッジ24を中心としてその両隣のカートリッジ22と26と
を含めた3つの隣接カートリッジを第1の組単位30と
し、またカートリッジ26を中心としてその両隣のカート
リッジ24と28とを含めた3カートリッジを第2の組単位
32とし、他も同様に20組の現時点工具配列パターンが挙
げられる。この各配列パターンに対して前述の工具サイ
ズに対する数値を対応させて基本パターンマトリックス
と同様な現時点パターンマトリックスを20個生成する。
次の表1にその例を示す。
Next, like the basic mask, all the tool arrangement patterns at the present time with three adjacent cartridges as one unit are extracted from the tool arrangement shown in FIG. 2, and the correspondence between the tool numbers and the tool sizes stored in advance is extracted. From the relationship, each pattern of each tool arrangement set at the present time is digitized. That is, the three adjacent cartridges including the cartridges 22 and 26 on both sides of the cartridge 24 of FIG. 2 as the center are set as the first group unit 30, and the cartridges 24 and 28 on both sides of the cartridge 26 are arranged. 3 cartridges including the second set unit
32, and 20 other current tool arrangement patterns can be cited as well. Twenty current pattern matrices similar to the basic pattern matrix are generated by associating the numerical values corresponding to the above-described tool size with each array pattern.
An example is shown in Table 1 below.

P1からP20が生成された現時点工具配列パターンマトリ
ックスである。再配置すべき工具がサイズXの工具であ
る場合、第3図により、3つの基本パターンマトリック
スのうちの(a)が今の基本パターンマトリックスBで
ある。この基本パターンマトリックスBと上記表1の現
時点工具配列パターンマトリックスPj(j=1…20)と
を次の表2により評価することにより表1の評価マトリ
ックスEj(j=1…20)が得られる。
P 1 to P 20 are the current tool arrangement pattern matrices generated. When the tool to be rearranged is a tool of size X, (a) of the three basic pattern matrices is the current basic pattern matrix B according to FIG. By evaluating the basic pattern matrix B and the current tool arrangement pattern matrix P j (j = 1 ... 20) of Table 1 by the following Table 2, the evaluation matrix E j (j = 1 ... 20) of Table 1 is obtained. can get.

ここで、i=1,2,…,9であり各現時点工具配列パターン
マトリックスPj又は基本パターンマトリックスBの成分
番号を表わす。即ち、下記マトリックス の各成分値がマトリックスPj又はBの対応成分の成分番
号iである。
Here, i = 1, 2, ..., 9 and represents the component number of each current tool arrangement pattern matrix P j or basic pattern matrix B. That is, the matrix below Each component value of is the component number i of the corresponding component of the matrix P j or B.

こうして得られた各評価マトリックスEjの各成分値を加
算して得られた値が評価値である。
The value obtained by adding the component values of each evaluation matrix E j thus obtained is the evaluation value.

該評価値のうち最小の値は−1であり評価マトリックス
E1に対応した評価値である(マトリックスE7からE19
ここでは無視しておく)。最小の評価値−1は1個のみ
であり、しかも成分値は全て0か−1であって正の値を
有する成分は無い。従ってサイズXの工具は、この評価
マトリックスE1に対応したカートリッジ22,24,26から成
る第1の組単位30の中央カートリッジ24の最外周工具保
持孔に移動保持させるよう工具移動装置に指令を発す
る。
The minimum value of the evaluation values is -1, and the evaluation matrix
It is an evaluation value corresponding to E 1 (matrixes E 7 to E 19 are ignored here). The minimum evaluation value -1 is only one, and the component values are all 0 or -1, and there is no component having a positive value. Therefore, the tool of size X instructs the tool moving device to move and hold the tool in the outermost peripheral tool holding hole of the central cartridge 24 of the first set unit 30 including the cartridges 22, 24 and 26 corresponding to the evaluation matrix E 1. Emit.

表1の評価値のうち評価マトリックスR20に対応する値
は306であって100以上である。本実施例では評価値が10
0以上になると再配置制御の対象から除く。というの
は、評価マトリックスE20に対応した中央カートリッジ
の最外周工具保持孔には即にサイズXの工具が収納され
ているためであり、それはマトリックスP20のi=4の
成分値がサイズXを表わす4であることからもうかがえ
る。
Of the evaluation values in Table 1, the value corresponding to the evaluation matrix R 20 is 306, which is 100 or more. In this example, the evaluation value is 10
When it is 0 or more, it is excluded from the targets of relocation control. This is because a tool of size X is immediately stored in the outermost tool holding hole of the central cartridge corresponding to the evaluation matrix E 20 , which means that the component value of i = 4 of the matrix P 20 is size X. It can be seen from the fact that it is 4.

また、仮りに評価値が−1となるマトリックスP1に対す
る工具配列が無いとすれば、マトリックスP6に対する評
価値5が最小となる。この場合評価値は正の値であるた
め、この一組の配列工具の中には、サイズXの工具を収
納するために更に再配置を行なわなければならない工具
が存在することを表わしている。評価マトリックスE6
成分中に10なる正の値が存在し、この成分(i=8)の
工具を更に他の工具保持孔へ再配置を行なった後でない
と、本サイズXの工具はマトリックスP6に対応した中央
カートリッジの最外周工具保持孔へ移動収納させること
はできない。
Further, if there is no tool array for the matrix P 1 having an evaluation value of -1, the evaluation value 5 for the matrix P 6 becomes the minimum. In this case, the evaluation value is a positive value, which means that there is a tool which needs to be rearranged further in order to accommodate the tool of size X in this set of array tools. Positive value 10 becomes in the components of the evaluation matrix E 6 is present, if not after performing the further rearrangement to other tool holding hole a tool of this component (i = 8), tools of the size X is the matrix It cannot be moved and stored in the outermost tool holding hole of the central cartridge corresponding to P 6 .

更には、もし最小評価値が2つあるとすれば、そのサイ
ズXの工具を挿入すべき工具保持孔を有した中央カート
リッジに即に他の排出工具(この場合サイズSの工具)
が存在するか否かを第1に考慮して優先度を決定する。
これで決まらない場合は、そのカートリッジの他の工具
保持孔が全て(この場合2個)空であって、他の工具を
挿入可能な孔(マトリックスの成分が0)であるか否か
を2番目に考慮する。それでも決まらない場合は、カー
トリッジに番号を設けておき、若い番号のカートリッジ
を優先させる。
Further, if there are two minimum evaluation values, another ejection tool (a tool of size S in this case) is immediately inserted in the central cartridge having a tool holding hole into which the tool of size X should be inserted.
Is first considered to determine the priority.
If this is not the case, check whether all the other tool holding holes of the cartridge (in this case, two holes) are empty and whether other tools can be inserted (matrix component is 0). Consider second. If you still cannot decide, give the cartridge a number and give priority to the cartridge with the lower number.

第4図を参照しながら、サイズSの工具の再配置制御に
ついて説明する。ステップ50である工具の工具再配置指
令が出ると、ステップ52において工具サイズがSか否か
を判定する。サイズSでなければ前述の他サイズM,L,X
の基本マスクによる処理へ移行する。サイズSならばス
テップ54においてN個(20個)のカートリッジ全てに亘
って排出工具の有無を調べる。ここで排出工具とは、破
損工具、寿命工具あるいは近い将来使用予定のない工具
等、工具マガジン外へ抜き出すべき工具のことである。
N個のカートリッジの中のM個のカートリッジに排出工
具が存在すれば、ステップ56にてそれらにEタイプの工
具保持孔、即ち工具を挿入可能な空の工具保持孔が有る
か否かを調べる。Eタイプの工具保持孔が無い場合は、
これらについてステップ58にて必要工具の有無を調べ
る。ここで必要工具とは、工具マガジンに保有しておか
なければならない工具のことである。もし必要工具が有
るならばステップ60にてそれらの必要工具を保持してい
る工具保持孔のうち最小番号のものを選び、それを更に
再配置した後に本来の再配置させるべきサイズSの工具
を移動させる。
The rearrangement control of the tool of size S will be described with reference to FIG. When the tool rearrangement command for the tool is issued in step 50, it is determined in step 52 whether the tool size is S or not. If it is not size S, other sizes M, L, X
The process shifts to the process using the basic mask of. If the size is S, in step 54, the presence or absence of the discharge tool is checked over all N (20) cartridges. Here, the ejecting tool is a tool that should be extracted from the tool magazine, such as a broken tool, a life tool, or a tool that is not planned to be used in the near future.
If discharge tools are present in M cartridges out of N cartridges, it is checked in step 56 whether or not they have E type tool holding holes, that is, empty tool holding holes into which tools can be inserted. . If there is no E type tool holding hole,
For these, in step 58, the presence or absence of the necessary tools is checked. Here, the necessary tool is a tool that must be held in the tool magazine. If there are required tools, in step 60, select the smallest number among the tool holding holes holding those required tools, relocate them, and then select the tool of size S to be relocated. To move.

ステップ56においてEタイプの工具保持孔が有るカート
リッジがL個だとすれば、ステップ62にてそれらのカー
トリッジの中にEタイプの工具保持孔が1個のみである
カートリッジを捜し、無ければ最小番号工具保持孔をス
テップ64にて選んで、ステップ66にて再配置を実行す
る。またステップ62にてEタイプの工具保持孔を1個の
み有したものが有れば、それらの中で最小の番号を有し
た工具保持孔をステップ68にて選択して再配置を実行す
る。
If it is determined in step 56 that there are L cartridges having E type tool holding holes, step 62 is searched for a cartridge having only one E type tool holding hole. The tool holding hole is selected in step 64, and the rearrangement is executed in step 66. If there is only one type E tool holding hole in step 62, the tool holding hole with the smallest number is selected in step 68 and the rearrangement is executed.

ステップ54において排出工具の有るカートリッジが無い
場合、又はステップ58においてM個のカートリッジの中
に必要工具が無い場合には、ステップ70において全ての
Eタイプの工具保持孔の中にて最も番号の小さいものを
選び出して、そこへ再配置移動を行なう。
If there is no cartridge with a discharging tool in step 54, or if there are no required tools in M cartridges in step 58, in step 70, the number is the smallest among all E type tool holding holes. Select one and relocate it there.

以上の実施例では工具保持孔A,Eと工具サイズS,M,L,Xの
数値化に際して−1,0,1,2,3,4を対応させているが、大
形工具、即ち干渉し易い工具程大きい数値にすればよ
く、例えば1,2,3,4,5,6でも、−10,0,10,15,20,30でも
よい。また表2の評価条件の設定方法は、再配置指令の
出た工具を再配置する場合、再配置場所及びその近傍に
別の工具が収納されていればこの別の工具を更に再配置
する必要が生じるが、この別の工具が大サイズである程
評価値が大きくなる様に決める。
In the above embodiment, the tool holding holes A, E and the tool sizes S, M, L, X are associated with -1,0,1,2,3,4 when the numerical values are used. A tool that is easy to perform may have a large numerical value, for example, 1,2,3,4,5,6 or −10,0,10,15,20,30. In addition, the method of setting the evaluation conditions in Table 2 is such that when relocating a tool for which a relocation command has been issued, if another tool is stored at the relocation location and its vicinity, it is necessary to relocate this other tool. However, the larger the size of this other tool, the larger the evaluation value.

また、1カートリッジに工具保持孔が4個ある場合に
は、第5図に示す如く3行3列の現時点工具配列パター
ン40,42,44等を作ればよい。即ちパターンを上下にも移
動させて、20カートリッジの工具マガジンの場合、合計
40個の現時点工具配列パターンを生成する。以下の処理
は同様である。
If there are four tool holding holes in one cartridge, the current tool arrangement patterns 40, 42, 44 in 3 rows and 3 columns may be formed as shown in FIG. That is, by moving the pattern up and down, in the case of a 20-cartridge tool magazine, the total
Generate 40 current tool alignment patterns. The subsequent processing is the same.

更に工具マガジンの外径が同じままカートリッジが少な
くなり、例えば半分の10個の場合ならば工具が干渉しに
くくなるので、例えば第6図に示す様なサイズX,L,Mの
各工具に対する基本マスクが考えられ、以下同様の処理
で工具再配置を行なえばよい。
Furthermore, the number of cartridges will decrease as the outer diameter of the tool magazine remains the same. For example, if the number of cartridges is half, it will be less likely that the tools will interfere with each other. Therefore, for example, for each tool of size X, L, M as shown in FIG. A mask may be considered, and the tool may be rearranged by the same process.

本実施例では工作機械に付属する工具マガジン内におけ
る工具再配置を取り上げたが、FMSなど機械加工システ
ムの1要素を成すカートリッジ式の工具倉庫や工具スト
ッカにおける工具再配置にも適用可能である。
In the present embodiment, the tool relocation in the tool magazine attached to the machine tool is taken up, but it is also applicable to the tool relocation in the cartridge type tool warehouse or the tool stocker which is one element of the machining system such as FMS.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、要時
に工具同志の干渉をチェックしながら工程数並びに作業
時間が可及的に少なくなるよう効率的な工具再配置を行
なうことができ、そのため少数の大形工具のために工具
マガジン全体を大形化する必要はなく省スペース、低コ
ストである。更に、差替えカートリッジの数をも可及的
に減少させ、工作機械の稼動率を向上させることができ
る。
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to efficiently relocate tools so that the number of steps and the working time can be reduced as much as possible while checking the interference between tools when necessary. Therefore, it is not necessary to upsize the entire tool magazine for a small number of large tools, which saves space and cost. Further, the number of replacement cartridges can be reduced as much as possible, and the operating rate of the machine tool can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第2図は
本発明に係る工具マガジン部の略示正面図、第3図 (a),(b),(c)は第1実施例の基本マスク図と
それを数値化した基本パターンマトリックス図、第4図
はサイズSの工具の再配置制御流れ図、第5図は他の実
施例の場合の現時点工具配列パターンの選定図、第6図
は更に他の実施例の場合の基本マスク図。 10……基台、12……工具マガジン、14……工具保持孔、
16……カートリッジ、18……工具交換位置、20……工具
交換アーム、21……カートリッジ差替え位置、30,32…
…現時点工具配列パターン。
FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the present invention, FIG. 2 is a schematic front view of a tool magazine portion according to the present invention, and FIGS. 3 (a), (b) and (c) are first embodiments. Basic mask diagram and numerical basic pattern matrix diagram, FIG. 4 is a flow chart of relocation control of a tool of size S, FIG. 5 is a selection diagram of the current tool arrangement pattern in the case of another embodiment, and FIG. The figure is a basic mask diagram in the case of still another embodiment. 10 …… Base, 12 …… Tool magazine, 14 …… Tool holding hole,
16 …… Cartridge, 18 …… Tool exchange position, 20 …… Tool exchange arm, 21 …… Cartridge replacement position, 30, 32…
… Current tool arrangement pattern.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数種類の工具を受入保持する複数個の工
具保持孔を有したカートリッジを複数個配列したカート
リッジ式工具マガジンに対し、任意の前記カートリッジ
の任意の前記工具保持孔に保持された工具を他の工具保
持孔に移動可能にし、前記複数個のカートリッジのうち
所定のカートリッジを前記工具マガジン外へ抜き出し、
また前記工具マガジン外から工具を収納保持した他のカ
ートリッジを差し込み可能な工具収納装置において、要
時に前記工具マガジンの所定の工具を隣接する工具と干
渉することなく配置替えする工具の再配置制御方法であ
って、 前記工具マガジンに保持されている工具をサイズ分類別
の数値と対応させた表を記憶し、 前記サイズ別分類工具毎に、該工具を所定の工具保持孔
に保持したカートリッジと、該カートリッジの両側に隣
接した2個のカートリッジとの計3個のカートリッジを
一つの単位として、該単位内の工具保持孔に他のサイズ
の工具を配列した工具配列基本パターンを設定し、該工
具配列基本パターンに対して前記サイズ分類別の数値を
対応させ、 互いに隣接する3個のカートリッジの組合せを単位とし
た前記工具マガジンにおける全ての現時点工具配列パタ
ーンに対して、記憶されている前記サイズ分類別の数値
を対応させて全ての現時点工具配列パターンマトリック
スを生成し、 再配置指令の発せられた工具のサイズを記憶されている
前記サイズ分類に応じて、記憶されている工具配列基本
パターンマトリックスの中から特定の工具配列基本パタ
ーンマトリックスを選定し、選定された特定の基本パタ
ーンマトリックスと、前記全ての現時点工具配列パター
ンマトリックスとを順次比較して、可及的に少ない工程
数で再配置可能な現時点工具配列パターンを決定し、該
決定された現時点工具配列パターンに対応する3個のカ
ートリッジからなる1組の単位組合せカートリッジの中
央カートリッジの所定工具保持孔に前記再配置指令の発
せられた工具を再配置することを特徴とする工具の再配
置制御方法。
1. A cartridge type tool magazine in which a plurality of cartridges having a plurality of tool holding holes for receiving and holding a plurality of types of tools are arranged, and held in any of the tool holding holes of any of the cartridges. A tool can be moved to another tool holding hole, and a predetermined cartridge of the plurality of cartridges is pulled out of the tool magazine,
Further, in a tool storage device capable of inserting another cartridge storing and holding a tool from the outside of the tool magazine, a tool rearrangement control method for rearranging a predetermined tool of the tool magazine without interfering with an adjacent tool when necessary. A table that stores the tools held in the tool magazine in correspondence with the numerical values for each size classification, for each size classification tool, a cartridge that holds the tool in a predetermined tool holding hole, With a total of three cartridges including two cartridges adjacent to both sides of the cartridge as one unit, a tool arrangement basic pattern in which tools of other sizes are arranged in tool holding holes in the unit is set, The tool magazine in which the numerical values for each size classification are made to correspond to the basic array pattern, and the combination of three cartridges adjacent to each other is used as a unit. All the current tool arrangement patterns in the table are associated with the stored numerical values for each size classification to generate all the current tool arrangement pattern matrices, and the size of the tool for which the relocation command is issued is stored. In accordance with the size classification, the specific tool arrangement basic pattern matrix is selected from the stored tool arrangement basic pattern matrix, and the selected specific basic pattern matrix and all the current tool arrangement pattern matrices Are sequentially compared to determine a current tool arrangement pattern that can be rearranged with the smallest possible number of steps, and a set of unit combination cartridges consisting of three cartridges corresponding to the determined current tool arrangement pattern Relocate the tool for which the relocation command is issued to the predetermined tool holding hole of the central cartridge. Relocation control method of a tool, characterized in that.
【請求項2】複数種類の工具を受入保持する複数個の工
具保持孔を有したカートリッジを複数個配列したカート
リッジ式工具マガジンと、任意の前記カートリッジの任
意の前記工具保持孔に保持された工具を他の工具保持孔
に移動可能な工具移動手段と、前記複数個のカートリッ
ジのうち所定のカートリッジを前記工具マガジン外へ抜
き出し、また前記工具マガジン外から工具を収納保持し
た他のカートリッジを差し込むカートリッジ差替え手段
とを具備した工具収納装置において、要時に前記工具マ
ガジンの所定の工具を隣接する工具と干渉することなく
配置替えする工具の再配置制御装置であって、 前記工具マガジンに保持されている工具をサイズ分類別
の数値と対応させた表を記憶する工具サイズ記憶手段
と、 前記サイズ別分類工具毎に、該工具を所定の工具保持孔
に保持したカートリッジと、該カートリッジの両側に隣
接した2個のカートリッジとの計3個のカートリッジを
一つの単位として、該単位内の工具保持孔に他のサイズ
の工具を配列した工具配列基本パターンを設定し、該工
具配列基本パターンに対して前記サイズ分類別の数値を
対応させた工具配列基本パターンマトリックスの記憶手
段と、 互いに隣接する3個のカートリッジの組合せを単位とし
た前記工具マガジンにおける全ての現時点工具配列パタ
ーンに対して、前記工具サイズ記憶手段に記憶されてい
る前記サイズ分類別の数値を対応させて全ての現時点工
具配列パターンマトリックスを生成する手段と、 再配置指令の発せられた工具のサイズを前記工具サイズ
記憶手段で検索し、検索したサイズに応じて前記工具配
列基本パターンマトリックス記憶手段に記憶されている
工具配列基本パターンマトリックスの中から特定の工具
配列基本パターンマトリックスを選定する基本パターン
マトリックス設定手段と、 該基本パターンマトリックス選定手段により選定された
特定の基本パターンマトリックスを使用して、前記現時
点工具配列パターンマトリックス生成手段により生成さ
れた全ての現時点工具配列パターンマトリックスを所定
の評価条件に従って演算処理し、夫々の現時点工具配列
パターンマトリックスに対応した評価マトリックスを生
成する評価マトリックス生成手段と、 該評価マトリックス生成手段により生成された各評価マ
トリックスの成分値を演算処理して、各現時点工具配列
パターンマトリックスに対応した前記工具マガジン上の
場所が前記再配置指令の発せられた工具の再配置場所と
して適切か否かを判定する元となる評価値を演算する評
価値演算手段と、 該評価値演算手段によって演算された全評価値の大小を
比較して所定の評価値を選び出す評価値選定手段と、 該評価値選定手段により選定された所定の評価値が1個
か又は複数個かを判定する判定手段と、 該判定手段による判定結果が複数個の場合には、前記所
定の評価値に対応する各単位組合せカートリッジの中央
に位置するカートリッジに排出すべき他の工具の有無と
工具を差し入れ可能な空の工具保持孔の有無に応じて、
前記複数組の単位組合せカートリッジの中から1組の単
位組合せカートリッジを選定するカートリッジ選定手段
と、 該カートリッジ選定手段により選定されるか又は前記評
価値選定手段により選定された1組の単位組合せカート
リッジに対応した前記評価マトリックスの成分中に所定
範囲外の数値の有無を調べる成分判定手段と、 該成分判定手段による判定結果が有の場合、前記評価マ
トリックスの成分値のうち所定範囲外の数値を有する成
分に対応した工具に対する再配置指令を発する再配置指
令手段と、 前記成分判定手段による判定結果が無の場合、再配置を
要する工具を前記選定された3個のカートリッジからな
る1組の単位組合せカートリッジの中央カートリッジの
所定工具保持孔に移動させる指令を前記工具移動手段に
対して発する工具移動制御手段とを具備して、工程数を
可及的に減少させて工具の再配置を行なうことを特徴と
する工具の再配置制御装置。
2. A cartridge type tool magazine in which a plurality of cartridges having a plurality of tool holding holes for receiving and holding a plurality of types of tools are arranged, and a tool held in any one of the tool holding holes of any one of the cartridges. And a tool moving means capable of moving the tool to another tool holding hole, and a cartridge for extracting a predetermined cartridge from the plurality of cartridges to the outside of the tool magazine and inserting another cartridge containing and holding a tool from the outside of the tool magazine. A tool storage device having a replacement means, which is a tool rearrangement control device for rearranging a predetermined tool of the tool magazine without interfering with an adjacent tool when necessary, and is held in the tool magazine. Tool size storage means for storing a table in which tools are associated with numerical values for each size classification, and the size classification tool In addition, a cartridge holding the tool in a predetermined tool holding hole and two cartridges adjacent to both sides of the cartridge as a total of three cartridges are set as one unit, and the other cartridge is held in the tool holding hole in the unit. A tool array basic pattern in which tools of different sizes are arrayed is set, and a storage means of a tool array basic pattern matrix in which the numerical values for each size classification are associated with the tool array basic pattern, and three cartridges adjacent to each other. Means for generating all the current tool arrangement pattern matrices by associating all the current tool arrangement patterns in the tool magazine in units of combinations with the numerical values for each size classification stored in the tool size storage means Then, the tool size storage means searches the size of the tool for which the relocation command is issued, and the size corresponding to the searched size is searched. Basic pattern matrix setting means for selecting a specific tool array basic pattern matrix from the tool array basic pattern matrix stored in the tool array basic pattern matrix storage means, and the specific pattern selected by the basic pattern matrix selecting means. Using the basic pattern matrix of, all the current tool arrangement pattern matrices generated by the present tool arrangement pattern matrix generating means are arithmetically processed according to a predetermined evaluation condition, and an evaluation matrix corresponding to each current tool arrangement pattern matrix. And an evaluation matrix generation means for generating the evaluation matrix generation means, and the component values of each evaluation matrix generated by the evaluation matrix generation means are arithmetically processed to produce the tool magazine corresponding to each current tool arrangement pattern matrix. Value calculation means for calculating an evaluation value that serves as a basis for determining whether or not the location on the screen is appropriate as the relocation location of the tool to which the relocation command is issued, and all the values calculated by the evaluation value computation means. Evaluation value selecting means for comparing the magnitudes of the evaluation values to select a predetermined evaluation value, judging means for judging whether the predetermined evaluation value selected by the evaluation value selecting means is one or plural, and the judging means. If there are a plurality of judgment results by the means, the presence or absence of another tool to be discharged to the cartridge located at the center of each unit combination cartridge corresponding to the predetermined evaluation value and an empty tool holding hole into which the tool can be inserted. With or without
Cartridge selecting means for selecting one set of unit combination cartridges from the plurality of sets of unit combination cartridges, and one set of unit combination cartridges selected by the cartridge selecting means or by the evaluation value selecting means If there is a component determination means for checking whether or not there is a numerical value outside the predetermined range in the corresponding components of the evaluation matrix, and if there is a determination result by the component determination means, it has a numerical value outside the predetermined range among the component values of the evaluation matrix. A rearrangement command means for issuing a rearrangement command to a tool corresponding to a component, and if the determination result by the component determination means is no, a set of unit combinations consisting of the selected three cartridges for the tool requiring the rearrangement A command to move to a predetermined tool holding hole of the central cartridge of the cartridge is issued to the tool moving means. That it comprises a tool movement control means, relocation control device reduces the number of steps as much as possible the tool, characterized in that rearranging of the tool.
JP61250754A 1986-10-23 1986-10-23 Tool rearrangement control method and apparatus Expired - Lifetime JPH07110460B2 (en)

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