JPH10146737A - 工作機械の工具情報表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工具ポットに取り付けられている工具の工具
番号、工具グループ、工具寿命等の状況を一目で作業者
に知らせることができる工作機械の工具情報表示装置を
提供すること。 【解決手段】 工具ポット記憶エリア３２ａに記憶され
た現在工具ポットに装着している工具２の工具番号と、
その工具２のグループ番号及びその工具の寿命時間をＣ
ＲＴ６の同一画面に表示させる（Ｓ１００）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の工具が収納
された工具マガジンを有した工作機械に関するもので、
特に、ＡＴＣマガジンに装着された工具の情報を表示す
ることができる工具情報表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、マシニングセンタのように、自動
工具交換装置（ＡＴＣ）を備えた工作機械においては、
数値制御装置（ＮＣ装置）によりＡＴＣマガジンの工具
を呼出し、主軸にセットして加工を行うが、同一のワー
クを繰り返し加工を行う場合、工具の刃先が消耗するた
め、その工具を使用していないとき、ＡＴＣマガジンの
消耗した工具を新しい工具と交換し、ワーク連続加工に
支障がないようにする必要がある。この場合、機械が連
続運転中であるとＡＴＣマガジンが回転することがあり
危険であるため、従来は、工具を交換する場合に一時連
続運転をストップさせ、手動マガジン割出しにより行っ
ていた。しかし、工具の保守を行う場合、機械の連続運
転を一々停止させたのでは、機械の稼働率の低下をもた
らし、また、完全無人運転という点で問題があった。

【０００３】上述した問題点を解決する方法として、使
用可能な工具の寿命時間を工具毎に記憶させ、更に、同
一種類の工具をグループとして記憶させ、工具を使用す
る際、その使用時間を計測し、使用中の工具が寿命時間
に達した場合、その工具と同一のグループの中から使用
可能な工具を選択使用するものがあった。この方法で
は、工具の寿命時間、グループ番号、ＡＴＣマガジンの
どのポットに取り付けるか等の工具情報を設定する際、
グループ番号設定画面やＡＴＣマガジン工具設定画面や
工具寿命時間等の工具データ設定画面等何回もキー操作
を行って上述した画面をＣＲＴ等に表示させ、その画面
において所望のデータを入力するようにしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た方法では、寿命時間に達した工具と同一のグループに
属する工具がＡＴＣマガジンに装着されていない場合、
新たに工具情報を複数の画面において設定登録するとと
もに、工具寿命に達した工具と交換しなければならなか
った。この場合、寿命時間に達した工具がどのグループ
に属しているかを知る必要があるが、それには上述した
ＡＴＣマガジン工具設定画面からその工具番号の情報を
得て、その後、工具データ設定画面においてその工具の
グループ番号の情報を得るようにしていた。この方法で
は、同一のグループの中から使用可能な工具を選択する
ために複数の画面を見なければならず、得られた工具情
報を記録しなければ忘れてしまうことがあった。

【０００５】また、現在のＡＴＣマガジンに取り付けら
れている工具の使用状況、例えば、どのグループの工具
が何本取り付けられており、残り寿命はどれくらいある
かが一目で分かると機械が長時間止まらないような工具
の取り付けを容易に行うことが可能であった。

【０００６】この場合、入力する画面が一度に表示され
ないため、作業者は、使用可能な工具のすべての情報を
予め用意する必要があった。

【０００７】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、工具ポットに取り付けられてい
る工具の工具番号、工具グループ、工具寿命等の状況を
一目で作業者に知らせることができる工作機械の工具情
報表示装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に請求項１に記載の工作機械の工具情報表示装置は、少
なくとも、工具マガジンに設けられた複数の工具ポット
の工具ポット番号と、その工具ポットに装着された工具
の工具番号と、その工具の工具寿命を示す工具寿命情報
と、その工具と同一種類の工具であることを示すグルー
プ番号とを記憶する工具ポット記憶手段と、前記工具ポ
ット記憶手段に記憶された工具ポット番号、工具番号、
工具寿命情報、グループ番号を同一画面に表示する表示
制御手段とを備えている。従って、工具ポット記憶手段
に記憶された現在工具ポットに装着している工具の工具
番号と、その工具のグループ番号及びその工具の寿命を
示す工具寿命情報を表示制御手段によって同一画面に表
示させるため、工具設定をする際、作業者の負担を大幅
に低減させることができる。

【０００９】また、請求項２に記載の工作機械の工具情
報表示装置は、前記工具ポットに装着された工具及びそ
の工具以外の、少なくとも工具の工具番号と、その工具
の工具寿命情報と、その工具と同一種類の工具であるこ
とを示すグループ番号とを記憶する工具情報記憶手段
と、前記表示制御手段によって表示された前記表示画面
において、前記工具ポットに装着する工具の工具番号ま
たはグループ番号を設定する設定手段と、前記設定手段
によって設定された工具番号またはグループ番号に関連
するグループ番号または工具番号、工具寿命情報を抽出
する抽出手段と、前記設定手段によって設定された工具
番号またはグループ番号と前記抽出手段によって抽出さ
れたグループ番号または工具番号及び工具寿命情報とを
前記工具ポット記憶手段に記憶させる第１変更手段とを
備えている。従って、前記表示制御手段によって表示さ
れた表示画面において、前記設定手段によって工具ポッ
トに装着する工具の工具番号またはグループ番号を設定
すると、その設定された情報に基づいて、前記抽出手段
によって前記工具情報記憶手段に記憶された工具の情報
の中から該当工具の工具番号またはグループ番号と工具
寿命情報とを抽出した後、前記第１変更手段によって抽
出された情報を工具ポット記憶手段に記憶させるため、
設定した工具番号またはグループ番号から必要な情報を
同一画面に表示させることができる。

【００１０】更に、請求項３に記載の工作機械の工具情
報表示装置は、前記設定手段によって、前記工具ポット
に装着される工具のグループ番号が設定されたときに、
そのグループ番号と同じグループ番号の工具を前記工具
情報記憶手段の中から前記工具ポット用記憶手段に記憶
された工具以外の工具を選択する選択手段と、前記選択
手段によって選択された工具の工具番号、工具寿命情報
を前記工具ポット記憶手段に記憶させる第２変更手段と
を備えている。従って、前記設定手段によって工具ポッ
トに装着される工具のグループ番号が設定された場合、
前記選択手段によって該グループ番号と同じグループ番
号の工具を前記工具情報記憶手段の中から前記工具ポッ
ト記憶手段に記憶された工具以外の工具を選択し、その
選択された工具の工具番号、グループ番号、工具寿命情
報を前記第２変更手段によって前記工具ポット記憶手段
に記憶させるため、既に工具ポットに装着されている工
具を誤って設定することがなくなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の工作機械の工具情
報表示装置の実施の形態について図面を参照して説明す
る。

【００１２】図２は、本実施の形態の工作機械の正面図
である。本実施の形態の工作機械１は、ベース１０上に
取り付けられたハウジング１２内に、主軸ヘッド及び図
示しないＸＹ軸テーブルが設けられ、主軸ヘッド３内の
主軸４（図３に示す）に装着された工具２が、ＸＹ軸テ
ーブル上に配置されたワークに対して切削加工を施すよ
うにされている。前記ＸＹ軸テーブルは、後述するＸ軸
モータ２１、Ｙ軸モータ２２によりＸＹ平面内を移動可
能に構成されている。また、前記主軸ヘッド３は、後述
するＺ軸モータ２３により上下に移動可能に構成されて
いる。

【００１３】また、ハウジング１２内のＸＹ軸テーブル
上方には、複数の工具２を収納できるＡＴＣマガジン６
８がマガジン旋回モータ２５によって図３に示す矢印ａ
方向に旋回可能に支持されている。そのＡＴＣマガジン
６８は、図３に示すように１４個の工具ポット１０が設
けられており、前記工具２は、その工具ポット１０に着
脱可能に保持されている。

【００１４】一方、ハウジング１２の正面右側には、後
述する工具情報等を表示するＣＲＴ６及びキーボード７
を備えた操作パネル５が設けられている。

【００１５】次に、本実施の形態の工作機械の電気的回
路構成について図４を用いて詳細に説明する。図４は、
工作機械１を制御する数値制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【００１６】数値制御装置は、ＣＰＵ３０により制御さ
れる。ＣＰＵ３０には、ＲＯＭ３１、ＲＡＭ３２、ＣＲ
Ｔコントローラ３３、キーボードコントローラ３４、モ
ータコントローラ３５らがバス３６を介して接続されて
いる。

【００１７】前記ＲＯＭ３１には、数値制御装置を制御
するためのプログラムが格納されている。前記キーボー
ドコントローラ３４は、キーボード７と接続されており
キー操作を認識することができる。前記ＣＲＴコントロ
ーラ３３は、前記キーボードコントローラ３４の入力に
応じてＣＲＴ６に表示を行う。前記モータコントローラ
３５は、Ｘ軸モータ２１、Ｙ軸モータ２２、Ｚ軸モータ
２３、主軸モータ２４及びマガジン旋回モータ２５と接
続されており、それらの軸を自在に操作することができ
る。

【００１８】前記ＲＡＭ３２は、図５に示すように、工
具ポット記憶手段としての工具ポット記憶エリア３２ａ
と、工具情報記憶手段としての工具情報記憶エリア３２
ｂと、前記ＲＯＭ３１に記憶されたプログラムを実行す
る際、変数等を一時的に待避させる一時待避エリア３２
ｃとで構成されている。

【００１９】前記工具ポット記憶エリア３２ａには、工
具ポットに装着された工具の工具番号、グループ番号及
び工具寿命情報としての工具寿命現在値の順にかつ図３
に示す工具ポットＡから工具ポットＮの順に関連するデ
ータが記憶されている。前記工具情報記憶エリア３２ｂ
には、工具番号１から順に、グループ番号、工具名称、
工具寿命現在値、工具長、工具径が記憶されている。
尚、図５においては、工具寿命現在値を簡略して寿命時
間として表記してある。

【００２０】上記工具寿命現在値は、その工具によって
加工が行われている時間を計測し、その計測された時間
分工具寿命現在値の値から減算して更新するようになっ
ている。従って、工具寿命現在値が０になると、工具の
寿命に達したことになる。

【００２１】次に、工具交換の動作について図２及び図
３を用いて説明する。

【００２２】まず工具交換指令をＣＰＵ３０が受け付け
ると、ＣＰＵ３０は、モータコントローラ３５を介して
主軸ヘッド３を上昇させるように、Ｚ軸モータ２３を駆
動させる。すると、主軸４に装着された工具２が工具ポ
ットＨに戻される。更に主軸ヘッド３をＡＴＣマガジン
６８と干渉しない位置まで上昇させた後、主軸４に取り
付ける工具を割り出すためＣＰＵ３０は、モータコント
ローラ３５を介してＡＴＣマガジン６８が矢印ａの方向
に近回りで旋回するようにマガジン旋回モータ２５を駆
動させ、目的の工具ポットを割り出す。ＡＴＣマガジン
６８の割り出しが完了したら、ＣＰＵ３０は、主軸ヘッ
ド３を下降させるために、モータコントローラ３５を介
してＺ軸モータ２３を駆動させて、工具ポットの工具を
主軸に取り付ける。

【００２３】次に、本実施の形態の工具情報表示装置の
動作について図６と図７のフローチャートを用いて説明
する。

【００２４】図６及び図７のフローチャートは、キーボ
ード７に設けられた図示しないマガジン工具一覧表示キ
ーを押下した際に起動する。

【００２５】前記工具一覧表示キーが押下されると、図
５に示された工具ポット記憶エリア３２ａに記憶された
データを図１に示すように、画面に表示する（Ｓ１０
０、以下、ステップをＳで表す）。

【００２６】ここで、図１について説明する。図１の画
面には、マガジン番号、工具番号、グループ番号、工具
寿命現在値の欄が表示されるようになっている。マガジ
ン番号の欄には、マガジン１、マガジン２、…、マガジ
ン１４の順に表示され、それぞれ図３に示した工具ポッ
トＡ、工具ポットＢ、…、工具ポットＮが対応してい
る。また、工具番号の欄には、各工具ポットに装着され
た工具番号（工具情報記憶エリアに記憶された番号が表
示されている。また、グループ番号の欄及び工具寿命現
在値の欄には、各工具ポットに装着された工具のグルー
プ番号、工具寿命時間の現在値が表示されている。尚、
図１では、マガジン９までしか表示されていないが、図
示しないスクロールキーを操作することによって、残り
のマガジン番号を表示することができる。

【００２７】次に、作業者が操作パネル５に設けられた
図示しないカーソルキーによってカーソルを移動したか
否かを判断し、カーソルが移動していないと判断した場
合（Ｓ１０１でＮＯ）、処理をＳ１００の処理工程へ移
行させる。一方、カーソルが移動したと判断した場合
（Ｓ１０１でＹＥＳ）、その移動先が図１の工具番号の
欄であるか否かを判断し（Ｓ１０２）、カーソルを工具
番号の欄へ移動させたと判断した場合（Ｓ１０２でＹＥ
Ｓ）、工具番号入力メニューを画面の下部に表示させる
（Ｓ１０４）。図１は、工具番号入力メニューが画面の
最下部に表示された状態を示している。

【００２８】その後、作業者によって工具番号の入力が
操作パネル５に設けられた図示しないキーによって行わ
れるまで待機する（Ｓ１０６）。Ｓ１０６の処理工程に
おいて入力された工具番号にグループ番号が有るか否か
を工具情報記憶エリア３２ｂから探し（Ｓ１０８）、グ
ループ番号がある場合（Ｓ１０８でＹＥＳ）、そのグル
ープ番号、入力された工具番号及びその工具の工具寿命
現在値のデータを工具情報記憶エリア３２ｂから工具ポ
ット記憶エリア３２ａに転送し（Ｓ１１０）、処理を前
記Ｓ１００へ移行させる。すると、入力した工具番号の
工具に関する情報が一画面にすべて表示される。一方、
入力された工具番号にグループ番号がないと判断された
場合（Ｓ１０８ＮＯ）、入力された工具番号と、その工
具の工具寿命現在値のデータを工具情報記憶エリア３２
ｂから工具ポット記憶エリア３２ａに転送し（Ｓ１１
２）、前記Ｓ１００の処理工程へ移行させる。この場合
は、前記画面には、マガジン番号と、工具番号と、工具
寿命現在値が表示されることになる。

【００２９】一方、前記Ｓ１０２の処理工程において、
カーソルの移動が工具番号の欄ではないと判断した場合
（Ｓ１０２でＮＯ）、グループ番号入力メニューを画面
の下部に表示させる（図７のＳ２００）。その後、作業
者によってグループ番号の入力が操作パネル７に設けら
れた図示しないキーによって行われるまで待機する（Ｓ
２０２）。Ｓ２０２の処理工程において入力されたグル
ープ番号が有るか否かを工具情報記憶エリア３２ｂから
探し（Ｓ２０４）、グループ番号がない場合（Ｓ２０４
でＮＯ）、入力されたグループ番号が登録されていない
旨のエラーを画面に表示し（Ｓ２０８）、処理を前記Ｓ
１００へ移行させる。

【００３０】入力されたグループ番号が工具情報記憶エ
リア３２ｂに記憶されている場合（Ｓ２０４でＹＥ
Ｓ）、そのグループ番号が付されている工具番号の内、
最も番号が小さいものを工具情報記憶エリア３２ｂの中
から選択する（Ｓ２０６）。次に、その選択された工具
番号の工具が既に工具ポットに装着されているか否かを
工具ポット記憶エリア３２ａの情報に基づいて判断し
（Ｓ２１０）、既に工具ポットに装着されていると判断
された場合（Ｓ２１０でＹＥＳ）、選択された工具番号
の次に小さい工具番号を工具情報記憶エリア３２ｂの中
から選択し（Ｓ２１２）、処理を前記Ｓ２１０へ移行さ
せる。

【００３１】前記Ｓ２１０の処理工程において、選択さ
れた工具番号の工具が既に工具ポットに装着されていな
いと判された場合（Ｓ２１０でＮＯ）、その工具番号、
グループ番号及びその工具の工具寿命現在値のデータを
工具情報記憶エリア３２ｂから工具ポット記憶エリア３
２ａに転送し（Ｓ２１４）、処理を前記Ｓ１００へ移行
させる。すると、入力したグループ番号に属する選択さ
れた工具番号の工具に関する情報が一画面にすべて表示
される。

【００３２】尚、前記Ｓ１００の処理工程が表示制御手
段として機能し、前記Ｓ１０８の処理工程が抽出手段と
して機能し、前記Ｓ１１０、Ｓ１１２及びＳ２１４が第
１変更手段として機能する。また、前記Ｓ２０６、Ｓ２
１０、Ｓ２１２の処理工程が選択手段として機能し、前
記Ｓ２１４の処理工程は、第２変更手段としても機能す
る。

【００３３】以上説明したことから明らかなように、本
実施の形態の工作機械の工具情報表示装置によれば、工
具ポット記憶エリア３２ａに記憶された現在工具ポット
に装着している工具２の工具番号と、その工具２のグル
ープ番号及びその工具の寿命時間をＣＲＴ６の同一画面
に表示させるため、工具設定をする際、作業者の負担を
大幅に低減させることができる。

【００３４】尚、本発明は以上詳述した実施の形態に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて、種々の変更を加えることができる。例えば、本実
施の形態では工具寿命情報として工具寿命現在値を用い
ているが、他の情報を用いてもよい。例えば、その工具
を用いて加工を行ったワークの数やその工具を用いるワ
ークプログラムを実行した回数等でもよい。

【００３５】また、前記Ｓ２０６及びＳ２１２の処理工
程において、工具番号を選択する際、工具番号の小さい
ものから行っているが、工具番号の大きなものから選択
するように構成してもよい。更に、グループ番号を設定
した順番に選択するように構成してもよい。この場合、
グループ番号を設定した順番を工具毎に記憶するエリア
が必要となる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように本発
明の請求項１に記載の工作機械の工具情報表示装置によ
れば、工具ポット記憶手段に記憶された現在工具ポット
に装着している工具の工具番号と、その工具のグループ
番号及びその工具の寿命を示す工具寿命情報を表示制御
手段によって同一画面に表示させるため、工具設定をす
る際、作業者の負担を大幅に低減させることができる。

【００３７】また、請求項２に記載の工作機械の工具情
報表示装置によれば、前記表示制御手段によって表示さ
れた表示画面において、前記設定手段によって工具ポッ
トに装着する工具の工具番号またはグループ番号を設定
すると、その設定された情報に基づいて、前記抽出手段
によって前記工具情報記憶手段に記憶された工具の情報
の中から該当工具の工具番号またはグループ番号と工具
寿命情報とを抽出した後、前記第１変更手段によって抽
出された情報を工具ポット記憶手段に記憶させるため、
設定した工具番号またはグループ番号から必要な情報を
同一画面に表示させることができる。

【００３８】更に、請求項３に記載の工作機械の工具情
報表示装置によれば、前記設定手段によって工具ポット
に装着される工具のグループ番号が設定された場合、前
記選択手段によって該グループ番号と同じグループ番号
の工具を前記工具情報記憶手段の中から前記工具ポット
記憶手段に記憶された工具以外の工具を選択し、その選
択された工具の工具番号、グループ番号、工具寿命情報
を前記第２変更手段によって前記工具ポット記憶手段に
記憶させるため、既に工具ポットに装着されている工具
を誤って設定することがなくなる等の効果を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】工作機械の工具情報装置の画面の状態を示す図
である。

【図２】工作機械の全体を示す正面図である。

【図３】工具交換の動作を説明するための図である。

【図４】工作機械の電気的回路構成を示すブロック図で
ある。

【図５】工具情報のメモリ構成を示す図である。

【図６】工作機械の工具情報表示装置の動作を示す第１
のフローチャートである。

【図７】工作機械の工具情報表示装置の動作を示す第２
のフローチャートである。

【符号の説明】

１ 工作機械 ２ 工具 ６ ＣＲＴ ７ キーボード １０ 工具ポット ３０ ＣＰＵ ３１ ＲＯＭ ３２ ＲＡＭ ３２ａ 工具ポット記憶エリア ３２ｂ 工具情報記憶エリア ３３ ＣＲＴコントローラ ３４ キーボードコントローラ ６８ ＡＴＣマガジン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、工具マガジンに設けられた
   複数の工具ポットの工具ポット番号と、その工具ポット
   に装着された工具の工具番号と、その工具の工具寿命を
   示す工具寿命情報と、その工具と同一種類の工具である
   ことを示すグループ番号とを記憶する工具ポット記憶手
   段と、 前記工具ポット記憶手段に記憶された工具ポット番号、
   工具番号、工具寿命情報、グループ番号を同一画面に表
   示する表示制御手段とを備えたことを特徴とする工作機
   械の工具情報表示装置。
2. 【請求項２】 前記工具ポットに装着された工具及びそ
   の工具以外の、少なくとも工具の工具番号と、その工具
   の工具寿命情報と、その工具と同一種類の工具であるこ
   とを示すグループ番号とを記憶する工具情報記憶手段
   と、 前記表示制御手段によって表示された表示画面におい
   て、前記工具ポットに装着する工具の工具番号またはグ
   ループ番号を設定する設定手段と、 前記設定手段によって設定された工具番号またはグルー
   プ番号に関連するグループ番号または工具番号、工具寿
   命情報を抽出する抽出手段と、 前記設定手段によって設定された工具番号またはグルー
   プ番号と前記抽出手段によって抽出されたグループ番号
   または工具番号及び工具寿命情報とを前記工具ポット記
   憶手段に記憶させる第１変更手段とを備えたことを特徴
   とする請求項１に記載の工作機械の工具情報表示装置。
3. 【請求項３】 前記設定手段によって、前記工具ポット
   に装着される工具のグループ番号が設定されたときに、
   そのグループ番号と同じグループ番号の工具を前記工具
   情報記憶手段の中から前記工具ポット記憶手段に記憶さ
   れた工具以外の工具を選択する選択手段と、 前記選択手段によって選択された工具の工具番号、工具
   寿命情報を前記工具ポット記憶手段に記憶させる第２変
   更手段とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の工
   作機械の工具情報表示装置。