JPH11114757A - 工具交換制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大径工具の工具交換を良好に行ないつつ、工
具交換の時間短縮を図る。 【解決手段】 主軸に装着されている工具が大径工具で
あることが判断され（ステップＲ１の「ＹＥＳ」）、且
つ、次に交換される工具（マガジン側の工具）が大径工
具であることが判断されると（ステップＲ２の「ＹＥ
Ｓ」）、次に交換される工具が収納された工具ポットに
ついての割出処理を実行し（ステップＲ３）、そして、
工具交換動作を実行する（ステップＲ４）。このとき主
軸側の大径工具と工具ポット側の大径工具とが同時に交
換されることとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工軸の工具とマ
ガジンの工具ポット内の工具とを交換するについて改良
を施した工具交換制御方法に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】ＮＣ工作機械例えばマ
シニングセンタでは、主軸（加工軸）に装着された工具
を工具マガジンに収納された工具と交換しながらワーク
を加工するようにしている。ここで、工具交換方法につ
いて概略的に説明する。図１３には主軸１、交換アーム
２及びマガジン３を概略的に示している。また、工具と
しては大径工具ＫＬと標準工具ＫＮとがある。

【０００３】マガジン３には複数の工具ポット４が設け
られていて、これは工具交換位置３ａに順次案内される
ようになっている。なお、図示しない制御部には、記憶
部が設けられていて、各工具ポット４の番号とこれに収
納された工具の番号とが対応付けされた工具番号・ポッ
ト番号データテーブルが記憶されていると共に、主軸１
に装着されている工具の番号も記憶されている。

【０００４】上述の工具交換方法は、図１４に示すよう
になっている。さて、図１４のステップＳ１では、主軸
１に大径工具ＫＬが装着されているか否かを判断し、大
径工具が装着されていない場合には（ステップＳ１の
「ＮＯ」）、ステップＳ２に移行して、次に交換する工
具が大径工具であるか否かの判断をする。大径工具でな
い場合（標準工具の場合）には、ステップＳ３に移行
し、このステップＳ３で、次に交換するマガジン３側の
工具の工具ポット４を割出す処理を実行し、ステップＳ
４にて、交換動作を実行する。

【０００５】上記ステップＳ３のポット割出処理は、工
具番号・ポット番号データテーブルにおいて、次に交換
する工具の番号からポット番号を検索し、検索したポッ
ト番号の工具ポット４を工具交換位置３ａまで至らせる
ことを行なうようになっている。また、工具交換動作
は、工具交換モータを１回転させる間に、アーム２の両
フィンガ２ａ，２ａにより主軸１及び工具ポット４の両
工具を掴む動作と、アーム２を１８０度回転させる動作
と、掴んだ工具を工具ポット４及び主軸１に装着する動
作とを行なうようになっている。なお、上記工具交換動
作に際して、主軸１及び工具ポット４の一方のみに工具
が装着されている場合には、一方の工具を他方へ移載す
ることになる。

【０００６】上記ステップＳ２において次に交換する工
具が大径工具であることが判断されると、ステップＳ５
移行する。このステップＳ５では、次に交換する工具の
工具番号を記憶する。そしてステップＳ６に移行し、主
軸側工具のポット割出処理を実行する。すなわち、主軸
１の工具を収納するポット番号を検索しそのポット番号
に該当する工具ポットを工具交換位置へ至らせる。次の
ステップＳ７では、ステップＳ４と同様の工具交換動作
を実行する。

【０００７】そして、ステップＳ８においては、ステッ
プＳ５で記憶したポット番号を読み出し、ステップＳ９
では、マガジン側工具のポット割出処理を実行する。す
なわち、次に交換する工具の工具番号から、工具番号・
ポット番号データテーブルに基いてポット番号を検索す
ると共に、そのポット番号の工具ポットを工具交換位置
へ至らせる。そしてステップＳ１０では、工具交換動作
を実行する。従って、このステップＳ５〜ステップＳ１
０を通るルーチンでは工具交換動作が２回実行されるも
のである。

【０００８】また、前記ステップＳ１において主軸１に
大径工具ＫＬが装着されていることが判断されると（ス
テップＳ１の「「ＹＥＳ」）、ステップＳ２の「ＹＥ
Ｓ」の場合と同様に、ステップＳ５〜ステップＳ１０を
通るルーチンで制御が実行され、工具交換動作が２回実
行されるものである。上述した工具交換制御において、
主軸１側の工具の大きさと、次に交換する工具ポット側
の工具の大きさと、工具交換動作回数との関係は下記表
１に示す通りである。

【０００９】

【表１】

【００１０】ここで図１３（ａ）には、主軸１に大径工
具ＫＬが装着されている状況を示しており、以下、この
大径工具ＫＬと工具マガジン３の大径工具ＫＬ′とを交
換する場合（大径工具ＫＬ′の工具番号で工具割出指令
があって且つ工具交換指令があった場合）について述べ
る。図１３の（ａ）に示す状態ではポット番号５の工具
ポット４にあった大径工具ＫＬが主軸１に装着された状
態にあるものとする。従って、制御部の記憶部には、主
軸１に大径工具ＫＬがあることが記憶され、またポット
番号５は大径工具用のポットの番号であることが記憶さ
れている。ここで大径工具用の工具ポットとは、その両
側の工具ポットが空き状態とされるものをいう。その趣
旨は、大径工具ＫＬが、工具ポット収納時において隣の
工具ポットの工具と干渉することがないように両側の工
具ポットは空き状態とするものである。

【００１１】この場合、ポット番号５とポット番号１と
が大径工具用の工具ポットとして記憶されている。従っ
て、それらの両側のポット番号４、６、さらにはポット
番号８、２が空き状態であり、ポット番号３、７には標
準工具ＫＮが装着されていることが記憶されている。

【００１２】しかして、図１３（ａ）の状態から、図１
４の制御が実行されると、ステップＳ１、ステップＳ２
を経て、ステップＳ５が実行される。このステップＳ５
ではポット番号１が記憶されるものである。この後、ス
テップＳ６が実行されると共に、ステップＳ７の交換動
作が実行されるが、この場合、図１３（ｂ）に示すよう
に主軸１側の大径工具ＫＬがポット番号５の工具ポット
４に戻される。この後、ステップＳ８及びステップＳ９
が実行されることにより、図１３（ｃ）に示すようにポ
ット番号１の工具ポット４が工具交換位置３ａに位置さ
れる。この後、ステップＳ１０の交換動作が実行され
て、ポット番号１の工具ポット４の大径工具ＫＬ′が主
軸１に装着される（図１３（ｄ））。上述から分かるよ
うに従来においては、工具が大径工具であるときに工具
交換の際の工具干渉が起きないようにして工具交換を良
好に行ない得るようにしている。

【００１３】ところで、従前よりマシニングセンタにお
いては、工具交換の時間短縮を図って製造性の向上を目
指している。この観点からすると、２回の工具交換動作
を行なうことは時間短縮を阻害する一因となっている。
特に、従来では、交換する工具（マガジンの工具ポット
側の工具）あるいは交換される工具（主軸側の工具）の
いずれかに大径工具があると、一義的に２回の工具交換
動作が行なわれるものであり、時間短縮の点で問題があ
った。

【００１４】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、大径工具の工具交換を良好に行な
いつつ、工具交換の時間短縮を図ることができる工具交
換制御方法を提供するにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、加工
軸の工具とマガジンの工具ポット内の工具とを交換する
について、加工軸に装着されている工具が大径工具か否
かを判断する手段と、マガジンの工具ポットに収容され
ている工具が大径工具か否かを判断する手段とを備え、
加工軸の工具が大径工具であることが判断され、且つ次
に交換するマガジンの工具が大径工具であることが判断
されたときには、マガジン側の大径工具が収容されてい
る工具ポットを割り出し制御した後、両大径工具の工具
交換を同時に行なうようにしたところに特徴を有する。

【００１６】この請求項１の発明においては、加工軸の
工具が大径工具で、且つ、次に交換するマガジンの工具
も大径工具であるときには、両大径工具の工具交換を同
時に行なうから、工具交換動作が１回で済み、工具交換
の時間短縮が図れる。この場合、主軸側の大径工具は、
もともと大径工具が収納されていた工具ポットに収納さ
れるから、工具交換時に工具干渉が起きることはなく、
工具交換が良好に行なわれるようになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例につ
き図１ないし図１１を参照して説明する。まず、図２に
おいて、スプラッシュカバー１１の前面には操作パネル
１２が配設されており、操作パネル１２の内部には、図
６に示す制御装置１３が配設されている。この制御装置
１３は、マイクロコンピュータからなるものであり、Ｃ
ＰＵ１３ａ，ＲＯＭ１４ａ，ＲＡＭ１４ｂ，入力インタ
ーフェース１５ａ，出力インターフェース１５ｂ等から
構成されている。

【００１８】尚、操作パネル１２の前面には，自動運転
キーや、ＭＤＩ運転キー、手動運転キー、コード入力キ
ー、さらには始動キー等の各種キーを備えたキーボード
１６（図６参照）が装着されており、ＮＣプログラム
は、キーボード１６の操作に基づいて制御装置１３に入
力されている。

【００１９】スプラッシュカバー１１の内部には、図３
に示すように、数値制御装置に相当するマシニングセン
タ１７が収納されている。以下、マシニングセンタ１７
について概略的に説明する。ベース１８にはコラム１９
が固定され、このコラム１９の上面には、サーボモータ
からなるＺモータ２０が装着されている。このＺモータ
２０は送りねじ２１を正逆方向へ選択的に回転駆動する
ものであり、これに基いて、ガイドレール１９ａ，１９
ａをガイドとして加工ヘッド２２を上下方向（矢印Ｚ方
向）へ移動させるようになっている。

【００２０】加工ヘッド２２には、加工軸に相当する主
軸２３が回転可能に装着されていて、これの下端部に、
工具２４が着脱可能に装着されるようになっている。こ
の主軸２３は主軸モータ２５により回転駆動され、従っ
て、工具２４が回転駆動されるようになっている。

【００２１】加工ヘッド２２の下方にはワークテーブル
２６が配設されている。このワークテーブル２６は、サ
ーボモータからなるＸモータ２７およびＹモータ２８
（いずれも図６参照）により矢印Ｘ，Ｙ方向へ移動制御
されるものである。制御装置１３は、自動運転モードが
選択されている場合、ＮＣプログラムに基づいて前記Ｘ
モータ２７，Ｙモータ２８，Ｚモータ２０，主軸モータ
２５を駆動制御する。これにより、ワークテーブル２６
を矢印Ｘ方向（左右方向），矢印Ｙ方向（前後方向）へ
搬送し、主軸２３を矢印Ｚ方向へ移動させながら、ワー
クテーブル２６上のワーク（図示せず）に加工を施す。

【００２２】マシニングセンタ１７は、工具交換手段た
る工具交換装置２９を備えている。この工具交換装置２
９は、主軸２３の工具２４を別の工具２４と自動交換す
るものであり、これについて簡単に述べる。加工ヘッド
２２には工具マガジン３０が固定されている。この工具
マガジン３０には、図４に示すように、円環状の工具通
路３０ａが形成され、この工具通路３０ａ内には複数の
工具ポット３１が収納されている。これら各工具ポット
３１は別の工具２４が着脱可能に格納し得るようになっ
ている。

【００２３】工具マガジン３０には、下方へ開口する工
具交換部３０ｂが設けられている。そして、複数の工具
ポット３１は、マガジンモータ３２（図６参照）により
工具通路３０ａ内を移動されるようになっている。

【００２４】図６のポット識別板３３は、複数の工具ポ
ット３１と一体的に回転するものであり、ポット識別板
３３には、工具ポット３１毎に異なるパターンの光透過
部（図示せず）が形成されていて、各工具ポット３１を
個別に識別し得るようになっている。尚、図６のＺ軸原
点センサ３４は、主軸２３の原点（主軸２３の工具交換
高さ位置）を検出するものであり、制御装置１３は、Ｚ
軸原点センサ３４からの検出信号に基づいて主軸２３を
原点に位置決め制御する。

【００２５】図６のポット識別センサ３５は投光素子３
５ａおよび受光素子３５ｂから構成され、これらは、ポ
ット識別板３３を挟んで対向配置されたものである。制
御装置１３は、受光素子３５ｂからの信号に基いて工具
マガジン３０の工具交換部３０ｂにいずれの工具ポット
３１が搬送されたかを検出する。そして、搬送されたこ
とを検出すると、マガジンモータ３２を停止させ、所定
の工具２４を工具交換部３０ｂに位置決めする。

【００２６】制御装置１３のＲＡＭ１４ｂには、各工具
ポット３１のポット番号と、これに配置されている工具
２４の工具番号とを対応させた工具番号・ポット番号デ
ータテーブルを記憶しており、制御装置１３は、所定の
工具２４が指定されると、所定の工具２４の工具番号に
対応するポット番号の工具ポット３１を検索し、検索し
た工具ポット３１を上述の工具交換部３０ｂに至らせる
ようになっている。また、制御装置１３は、工具ポット
３１の工具２４が交換されたときには、その工具２４の
工具番号について、ＲＡＭ１４ｂの上記工具番号・ポッ
ト番号データテーブルを書き替える（更新記憶する）よ
うにして工具の所在が判別できるようにしている。さら
に制御装置１３は、工具番号・ポット番号データテーブ
ルに、主軸２３に装着されている工具２４の工具番号も
記憶しており、工具交換ごとにその工具番号も更新記憶
するようになっている。さらに、工具番号に対応してそ
の工具が大径工具か通常工具であるかも記憶されてい
る。

【００２７】工具マガジン３０にはポット昇降機構（図
示せず）が配設されている。このポット昇降機構は、エ
アシリンダ３６（図６参照）を駆動源とするものであ
り、制御装置１３は、エアシリンダ３６を一方向へ動作
するように駆動してポット下降機構を作動させるように
なっており、もって、所定の工具ポット３１が下方へ略
９０°回動し、所定の工具２４が工具交換部３０ｂを通
して下方へ突出する。また、制御装置１３はエアシリン
ダ３６を一方向へ動作するように駆動することにより、
所定の工具ポット３１を上方へ回動復帰させるようにな
っている。なお、図６のポット下降センサ３７ａは、工
具マガジン３０の工具２４が下降した（工具交換部３０
ｂから突出した）ことを検出するものであり、また、ポ
ット上昇センサ３７ｂは、工具ポット３１が、ポット下
降状態から上方へ回動されて上昇位置（元の待機位置）
に復帰したことを検出するものである。

【００２８】加工ヘッド２２には、図５の（ａ）に示す
ように、円筒状のアーム旋回軸３８が回転可能および上
下動可能に装着されている。このアーム旋回軸３８の下
端部には工具交換アーム３９が固定されており、工具交
換アーム３９の両端部には、図５の（ｂ）に示すよう
に、フィンガ４０，４０が回動軸４０ａ，４０ａを介し
て回動可能に装着されている。これら各組のフィンガ４
０，４０間には圧縮コイルスプリング４１が介在されて
おり、各スプリング４１は、フィンガ４０，４０を閉塞
方向（矢印Ａ方向）へ付勢している。

【００２９】アーム旋回軸３８の内部には、図５の
（ａ）に示すように、中軸４２が収納されている。この
中軸４２は、加工ヘッド２２に回転可能および上下動不
能に装着されたものであり、中軸４２の下端部には、幅
狭な係合部４２ａが形成されている。また、工具交換ア
ーム３９には、円筒状のカム軸４３が回転可能に装着さ
れており、アーム旋回軸３８と一体的に工具交換アーム
３９およびカム軸４３が上方の原点に移動すると、カム
軸４３が中軸４２の係合部４２ａに係合する。

【００３０】カム軸４３の外周部には、図５の（ｂ）に
示すように、カム部４３ａ，４３ａが形成されており、
各組の一方のフィンガ４０がカム部４３ａ相互間の隙間
に落込んだ状態では、各組の一方のフィンガ４０がスプ
リング４１のばね力で矢印Ａ方向へ回動し、各組のフィ
ンガ４０，４０が閉成されている。また、各組の一方の
フィンガ４０がカム部４３ａに乗上げると、各組の一方
のフィンガ４０がスプリング４１のばね力に抗して反矢
印Ａ方向へ押圧され、各組のフィンガ４０，４０が開放
される。

【００３１】アーム旋回軸３８は、運動伝達装置（図示
せず）を介して工具交換モータ４４（図６参照）に連結
されている。この運動伝達装置は、工具交換モータ４４
の回転力をアーム旋回軸３８に伝達するカム機構，工具
交換モータ４４の回転力を中軸４２に伝達するカム機
構，工具交換モータ４４の回転力を上下方向への直線運
動力に変換してアーム旋回軸３８に伝達するクランク機
構を有するものであり、工具交換モータ４４あるいはこ
れによって駆動される駆動軸が１回転する間に、フィン
ガ４０，４０の開閉動作、工具交換アーム３９の上下動
作及び旋回動作を図７のように制御するようになってい
る。すなわち、工具交換アーム３９が原点に上昇されて
いる状態において、まず、フィンガ４０，４０が閉成し
（工具チャッキング動作をし）、次いで工具交換アーム
３９が下降し（工具抜脱動作をし）、この下降途中から
工具交換アーム３９が旋回し（工具を移動し）、そし
て、ある時点から工具交換アーム３９が今度は上昇し、
その途中で上記旋回が停止し（該アーム３９は１８０度
回転することになる）、工具交換アーム３９の上昇最終
位置までの間に移動した工具が相手側のポット３１ある
いは主軸２３に装着され、そして、フィンガ４０，４０
が開放する。

【００３２】図６のアームセンサ４５は、工具交換アー
ム３９が原点に上昇した場合にオンされる近接センサ
（例えばホール素子）からなるものであり、制御装置１
３は、アームセンサ４５のオンに基づいて工具交換アー
ム３９が原点に位置している（原点に復帰したこと、換
言すれば図７で示す１サイクルの交換動作が終了したこ
と）ことを検出するようになっている。

【００３３】制御装置１３は、工具交換動作を開始する
と、Ｚ軸原点センサ３４からの出力信号に基づいてＺモ
ータ２０を駆動制御する。そして、加工ヘッド２２と一
体的に主軸２３を原点から下降させ、主軸２３の工具２
４を一組のフィンガ４０，４０間に挿入する。制御装置
１３は、主軸２３の工具２４を一組のフィンガ４０，４
０間に挿入すると、工具交換モータ４４を作動させる。

【００３４】尚、図６の符号４６はＣＲＴディスプレー
を示している。また、この実施例においては図示はしな
いが他の各種センサや制御機構が備えられているが、本
発明と直接関係しない部分については図示及び説明を省
略した。

【００３５】さて、制御装置１３は、そのＲＯＭ１４ａ
に、例えば工具交換用プログラムや、工具割出用プログ
ラム等の種々のシーケンス用プログラムを予め記憶され
ており、各シーケンス用プログラムは、キーボード１６
から入力された指令コードに従って読みだされて実行さ
れるようになっている。

【００３６】この制御装置１３は、ＮＣプログラムに基
いて、工具交換制御を図１、図８及び図９に示すように
実行する。この場合、このＮＣプログラムには、次に交
換する工具指定コード「Ｔ××」が設定されており、ま
た工具交換指令コード「Ｍ０６」が設定されているもの
である。まず、ステップＲ１においては、工具番号・ポ
ット番号データテーブルから、主軸２３に装着されてい
る工具２４の番号を検索し、この工具番号から大径工具
であるか否かを判断する。次のステップＲ２では、工具
番号・ポット番号データテーブルから、次に交換される
工具の番号から該当工具が大径工具であるか否かを判断
し、大径工具であれば、ステップＲ３に移行して、次に
交換される工具（マガジン３０側の工具）が収納された
工具ポット３１についての割出処理を実行する。

【００３７】この割出処理は図９に示すように、次に交
換する工具２４が収納された工具ポット３１のポット番
号を工具番号・ポット番号データテーブルから検索し
（ステップＱ１）、そして検索したポット番号の工具ポ
ット３１を工具交換部３０ｂまで移動させる（ステップ
Ｑ２）。このステップＱ２の移動制御は、マガジンモー
タ３２をオンして各工具ポット３１を移動させ、該当す
るポット番号の工具ポット３１が工具交換部３０ｂに至
ったことが識別センサ３５により検出されたときにマガ
ジンモータ３２をオフすることを行なう。

【００３８】図１のステップＲ３の後、ステップＲ４の
工具交換動作を実行する。これの内容を図８に示し、工
具交換動作は、ステップＶ１のポット下降動作と、ステ
ップＶ２のアーム旋回動作と、ステップＶ３のポット上
昇動作とからなる。ポット下降動作は、エアシリンダ３
６を動作させて、工具交換部３０ｂの工具ポット３１を
図４の二点鎖線のように下降させ、この後、ポット下降
センサ３７ａが工具ポット３１の下降を検出すれば、エ
アシリンダ３６の駆動を停止させることを行なう。

【００３９】アーム旋回動作は、工具交換モータ４４を
駆動して、フィンガ４０，４０の開閉動作、工具交換ア
ーム３９の上下動作及び旋回動作を既述した図７のよう
に行なわせ、この図７に示す１サイクルの動作の終了が
アームセンサ４５により検出されると、工具交換モータ
４４の駆動を停止させる。これにて、主軸２３側の工具
２４（この場合大径工具）と工具ポット３１側の工具２
４（この場合大径工具）とが同時に交換されることとな
る。

【００４０】ポット上昇動作は、エアシリンダ３６を下
降動作とは逆方向へ動作させて、工具交換部３０ｂの工
具ポット３１を上方へ回動させ、この後、ポット上昇セ
ンサ３７ｂが該工具ポット３１の上昇を検出すれば、エ
アシリンダ３６の駆動を停止させることを行なう。

【００４１】図１のステップＲ２において次に交換する
工具２４が標準工具である場合（ステップＲ２の「Ｎ
Ｏ」）、ステップＲ５〜ステップＲ１０を実行する。ス
テップＲ５では、次に交換する工具の工具番号を記憶す
る。ステップＲ６では、主軸２３の工具２４を収納する
工具ポット３１の割出処理を実行する。この割出処理は
図１０に示している。図１０のステップＷ１では主軸２
３の工具２４の工具番号からこの工具２４を収納する空
き工具ポット３１のポット番号を前記データテーブルに
基いて検索し、ステップＷ２では検索した空き工具ポッ
ト３１を工具交換部３０ｂまで移動させる。

【００４２】図１のステップＲ７では、ステップＲ４と
同様の工具交換動作を実行する。この場合、主軸２３側
の工具２４が空き工具ポット３１に戻される。そして、
ステップＲ８においては、ステップＳＲ５で記憶したポ
ット番号を読み出し、ＳＲ９では、このポット番号の工
具ポット３１（次に交換されるべきマガジン側工具を収
納した工具ポット）について割出処理を実行する。この
後、ステップ１０に移行してステップＳ４と同様の工具
交換動作を実行する。従って、このステップＳ５〜ステ
ップＳ１０を通るルーチンでは工具交換動作が２回実行
されるものである。

【００４３】また、図１のステップＲ１において、主軸
２３の工具２４が標準工具であることが判断されると、
ステップＲ１１に移行し、次に交換する工具が大径工具
であるか否かを判断し、大径工具でない場合（標準工具
である場合）には、前述のステップＲ３及びステップＲ
４を実行し（交換動作は１回）、また大径工具である場
合にはステップＲ５〜ステップＲ１０を実行する（交換
動作は２回）。上述した工具交換制御において、主軸２
３側の工具の大きさと、次に交換する工具ポット側の工
具の大きさと、工具交換動作回数との関係は下記表２に
示す通りである。

【００４４】

【表２】

【００４５】ここで図１１（ａ）には、主軸２３に大径
工具２４Ｌが装着されている状況を示しており、以下、
この大径工具２４Ｌと工具マガジン３０の大径工具２４
Ｌ′とを交換する場合について述べる。なお、この図１
１では、説明を分かりし易くするためにマガジン３０の
工具ポット３１の図示を若干変形してモデル化している
（ポット下降動作・上昇動作を考慮しない図示状態とし
ている）。

【００４６】図１１（ａ）に示す状態ではポット番号５
の工具ポット３１にあった大径工具２４Ｌが主軸２３に
装着された状態にあるものとする。従って、制御装置１
３のＲＡＭ１４ｂには、主軸２３に大径工具２４Ｌがあ
ることが記憶され、またポット番号５は大径工具用の工
具ポットの番号であることが記憶されている。ここで大
径工具用の工具ポットとは、その両側の工具ポットが空
き状態とされるものをいう。

【００４７】この場合、ポット番号１とポット番号５と
が大径工具用の工具ポットとして記憶されている。従っ
て、それらの両側のポット番号８、２、さらにはポット
番号４、６が空き状態であり、ポット番号３、７には標
準工具２４Ｎが装着されていることが記憶されている。

【００４８】しかして、図１１（ａ）の状態から、図１
の制御が実行されると、ステップＲ１、ステップＲ２を
経て、ステップＲ３が実行される。このステップＲ３で
は、次に交換する大径工具２４Ｌ′のポット割出動作が
実行される（図１１（ｂ）参照）。この後、ステップＲ
４が実行されて交換動作が行なわれる（同図（ｃ）参
照）。この場合、主軸２３の大径工具２４Ｌとマガジン
３０側の大径工具２４Ｌ′とが同時に交換され、もっ
て、工具交換動作が１回で済む。この結果、工具交換の
時間短縮を大いに図ることができる。

【００４９】またこの場合、マガジン３０側の大径工具
２４Ｌが収納されている工具ポット３１は、その両側の
工具ポット３１が空き状態とされているから、工具交換
時に工具干渉が起きることはなく、工具交換を良好に行
ない得る。

【００５０】図１２は本発明の第２の実施例を示してお
り、この実施例について述べる。ステップＦ１において
は、工具番号・ポット番号データテーブルから、次に交
換される工具の番号から該当工具が大径工具であるか否
かを判断し、大径工具であれば、ステップＦ２に移行し
て、次に交換される工具（マガジン３０側の工具）が収
納された工具ポット３１についての割出処理を実行し、
そしてステップＦ３に移行して工具交換処理を実行す
る。

【００５１】ここまでの記載から理解できるように、次
に交換される工具２４が大径工具であれば、主軸２３側
の工具２４の種類もしくは空き状態に関係なく一義的に
交換動作が１回となる。つまり、主軸２３側の工具２４
が大径工具及び標準工具のいずれであっても、また工具
２４がない場合でも交換動作は１回とされる。このよう
な制御としても、両大径工具の工具交換は同時行なわれ
ることとなる。なお、次に交換される工具２４が大径工
具であるときには、この大径工具が収納されている工具
ポット３１の両側は空きポットとされているので、主軸
２３側の工具２４は大径工具及び標準工具並びに空き状
態のいずれであっても交換動作に支障を来すことはな
い。

【００５２】また、上記ステップＦ１において「ＮＯ」
と判断されると、ステップＦ４に移行し、主軸２３側の
工具２４が大径工具であるか否かを判断する。大径工具
でない場合には、上述のステップＦ２及びステップＦ３
を実行する。大径工具であるときにはステップＦ５ない
しステップＦ１０を実行する。このステップＦ５ないし
ステップＦ１０は第１の実施例の図１のステップＲ５な
いしステップＲ１０と同じであり、すなわち交換動作が
２回行なわれる。上述した工具交換制御において、主軸
２３側の工具２４の大きさと、次に交換する工具ポット
側の工具２４の大きさと、工具交換動作回数との関係は
下記表３に示す通りである。この表３から分かるよう
に、この第２の実施例においては、２回の交換動作を行
なう機会がさらに少なくなり、工具交換の時間短縮をさ
らに良好に図ることができる。

【００５３】

【表３】

【００５４】

【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、加工軸の工具が大径工具で、且つ、次に交換するマ
ガジンの工具も大径工具であるときには、両大径工具の
工具交換を同時に行なうから、大径工具の工具交換を良
好に行ないつつ、工具交換の時間短縮を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す工具交換制御のフ
ローチャート

【図２】スプラッシュカバーを示す正面図

【図３】マシニングセンタの外観を示す斜視図

【図４】工具マガジン部分の正面図

【図５】（ａ）は工具交換装置の要部を示す縦断面図、
（ｂ）は下面図

【図６】電気的構成を示すブロック図

【図７】工具交換動作のタイミングチャート

【図８】工具交換動作のフローチャート

【図９】交換する工具のポット割出動作のフローチャー
ト

【図１０】主軸側工具のポット割出動作のフローチャー
ト

【図１１】工具交換の様子を示すための概略構成図

【図１２】本発明の第２の実施例を示す工具交換制御の
フローチャート

【図１３】従来例を示す図１１相当図

【図１４】図１相当図

【符号の説明】

１３は制御装置、１７はマシニングセンタ、２２は加工
ヘッド、２３は主軸（加工軸）、２４は工具、２５は主
軸モータ、２９は工具交換装置、３０は工具マガジン、
３０ｂは工具交換部、３１は工具ポット、３９は工具交
換アーム、４０はフィンガ、４４は工具交換モータを示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工軸の工具とマガジンの工具ポット内
   の工具とを交換するについて、 加工軸に装着されている工具が大径工具か否かを判断す
   る手段と、 マガジンの工具ポットに収容されている工具が大径工具
   か否かを判断する手段とを備え、 加工軸の工具が大径工具であることが判断され、且つ次
   に交換するマガジンの工具が大径工具であることが判断
   されたときには、マガジン側の大径工具が収容されてい
   る工具ポットを割り出し制御した後、両大径工具の工具
   交換を同時に行なうようにしたことを特徴とする工具交
   換制御方法。