JPH11262831A - 工具マガジンの工具交換方法 - Google Patents

工具マガジンの工具交換方法

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JPH11262831A
JPH11262831A JP6553698A JP6553698A JPH11262831A JP H11262831 A JPH11262831 A JP H11262831A JP 6553698 A JP6553698 A JP 6553698A JP 6553698 A JP6553698 A JP 6553698A JP H11262831 A JPH11262831 A JP H11262831A
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JP
Japan
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tool
magazine
machining
manual
changing
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JP6553698A
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English (en)
Inventor
Takahiro Sugino
高広 杉野
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Nippei Toyama Corp
Original Assignee
Nippei Toyama Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】安全確保と省エネルギーを図りつつ工具マガジ
ン付き工作機械の自動運転中に加工を続行しながら工具
マガジンの交換対象工具を新しい工具と手動で交換する
工具マガジンの工具交換方法を提供する。 【解決手段】工具マガジン付き工作機械を自動運転して
加工を行う方法において、加工工程の長い工具を用いて
加工する場合に、加工中の工具の加工工程の長さが手動
工具交換時間より長いとき、工作機械の加工を続行しつ
つ工具マガジンが回転しないようにして工具マガジンの
交換対象工具を新しい工具と手動で交換する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、工具マガジンの工
具交換方法に関し、さらに詳しくは工具マガジン付き工
作機械の自動運転中に加工を続行しながら該工具マガジ
ンの交換対象工具を新しい工具と手動で交換する工具マ
ガジンの工具交換方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、円盤型工具マガジン付き工作機械
を自動運転して加工を続行しているうちに、該工具マガ
ジンには予定使用回数を越えたりしたいわゆる工具寿命
がきた工具、または破損した工具がたまることがある。
この場合に、これらの交換対象工具を新しい工具と交換
する必要がある。
【0003】ところが、該工具マガジンは工具交換動作
に同期して回転等の動作を行う。したがって、前記交換
対象工具を新しい工具と交換する場合には、安全のため
に前記工作機械の加工運転を停止して行う必要があっ
た。
【0004】すなわち、従来の工具交換方法では、加工
運転をー時的に停止させた状態で、交換対象工具を外し
てから、次に新しい工具を装着する作業が手作業で行わ
れていた。
【0005】そのため、工具脱着の際には工作機械の加
工を必ず停止しなければならず、加工運転の稼働率が低
下するという問題があった。
【0006】そこで、このような問題を解決するため
に、出願人は、加工運転を継続したままの状態で作業者
が予め新しい工具をセットしておくだけで、工具マガジ
ンに対し、短時間で自動的に新旧工具を取り替えること
ができ、加工運転の稼働率を向上させることできる工具
交換装置を提案した(特開平9−290339号公
報)。 すなわち、この工具交換装置は、工具交換機構
により、工具マガジン上の複数の保持部に保持された工
具のうちから1つの工具を選択して、主軸に装着された
工具と交換するようにした工具交換装置において、前記
工具マガジンを挟んで工具交換機構と反対側の位置に
は、工具マガジン上の保持部に対して工具を脱着するた
めの工具脱着機構を設け、その工具脱着機構は、少なく
とも2以上の収容部を備えた工具収容部材と、その工具
収容部材の収容部と工具マガジンの保持部との間で工具
を脱着する工具脱着手段とから構成したものである。
【0007】また、工具マガジンに収納されている複数
の工具を加工プログラムに従って抜き取って所定の加工
作業を行なう工作機械の工具入替え方法において、現在
実行している加工プログラムと少なくとも次に実行する
加工プログラムとに基づき前記工具マガジンに収納され
ている各工具のうち次の加工作業で使用しない工具を検
索し、この検索された次の加工作業で使用しない工具と
次の加工作業で使用する工具との工具入替え時間が、現
在実行している加工プログラムに基づいて使用されてい
る工具での加工作業時間よりも短いとき現在実行してい
る加工作業中に次の加工作業で使用しない工具と次の加
工作業で使用する工具を入換えることを特徴とする工具
入替え方法が提案されている(特許第2672595号
公報)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平9ー2
90339号公報に開示される工具交換装置は、加工運
転を継続したままの状態で作業者が予め新しい工具をセ
ットしておくだけで加工運転の稼働率を向上させること
ができる点で優れた効果を有するものの、装置として多
くの装備を必要とする点に若干の難点がある。
【0009】他方、後者の特許第2672595号公報
に開示される工具入替え方法は、段取り時間を減らす点
で優れてはいるものの、工具自動入替え装置をはじめと
して全て自動化を目指すために、装置全体が大規模化
し、省エネルギーにも反することになる。
【0010】そこで、本発明は、前記の問題点を解消
し、多くの装備を必要とすることなく、支障のない範囲
で手動を取り入れ、工作機械の加工運転を続行したま
ま、作業者が簡単に新旧工具の交換を行うことができ、
しかも省エネルギーの精神にも合致した工具マガジンの
工具交換方法を提供することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、次の手段をとるものである。すなわち、
本発明の請求項1の発明は、工具マガジン付き工作機械
を自動運転して加工を行う方法において、加工工程の長
い工具を用いて加工する場合に、該工作機械の加工を続
行したまま且つ該工具マガジンが回転しないようにして
該工具マガジンの交換対象工具を新しい工具と手動で交
換することを特徴とする工具マガジンの工具交換方法で
ある。
【0012】次に、請求項2の発明は、加工中の工具の
加工工程の長さが予定手動工具交換時間より長い場合に
手動で交換することを特徴とする請求項1に記載の工具
マガジンの工具交換方法である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に本発明を図面をまじえて詳
細に説明する。なお、図は、あくまでも説明のためのも
のであり、本発明の精神を逸脱しない限り変更は許容さ
れる。図1は、本発明方法が適用される工作機械の側面
図である。図1において、工作機械のフレーム1は、そ
の前部に図示しないワークや治具を載置するためのテー
ブル2を有している。そして、テーブル2の上方空間が
加工スペースMになっている。サドル3は、フレーム1
の中央部にZ軸方向へ移動可能に支持され、その上部に
はコラム4がX軸方向(紙面垂直方向)へ移動可能に支
持されている。スピンドルヘッド5は、コラム4にY軸
方向に移動可能に支持され、スピンドルヘッド5にはス
ピンドル6が前方(右側)を向いて水平軸線上に位置す
るように支持されている。スピンドル6はモータ7によ
り回転される。スピンドル6の先端には工具8が取り付
けられる。従って、工具8は、前記サドル3、コラム
4、スピンドルへッド5のZ、X、Y軸方向への移動に
伴い、前記加工スペースM内を移動して、鎖線に示す如
く、テーブル2上の図示しないワークに対して加工を行
う。
【0014】フレーム1の上部には工具マガジン9が配
置されている。工具マガジン9のマガジンプレート10
は円板状をなし、水平な軸線上において回転可能に支持
され、図示しないモータにより割出し回転される。この
マガジンプレート10の外周には等間隔をおいて外向き
に開口する保持溝(図示せず)に工具ポット(図示せ
ず)を介して工具8がストックされている。工具交換装
置11を構成する工具交換アーム12は、軸13を介し
てフレーム1の前面に支持され、その両端には把持部1
4が設けられている。工具交換アーム12は、ー方の把
持部14に工具マガジン9の工具を搬送する搬送アーム
(図示せず)上の工具ポットに装着されている工具を把
持するとともに、他方の把持部14にスピンドル6の工
具8を把持する。そして、工具交換アーム12が軸線方
向に移動することにより、工具8が前記搬送アーム上の
工具ポット、スピンドル6から引き抜かれる。引き続
き、工具交換アーム12が回動することにより、工具8
の位置関係が入れ替わり、その後、工具交換アーム12
の軸線方向移動により、各工具8がそれぞれスピンドル
6、工具ポットに挿入される。なお、工具マガジンから
搬送アームまでの工具の搬送についての詳細な説明は、
本発明にとって必要でないので省略したが、公知の例え
ば特開平8−229766号公報に記載の搬送手段が利
用される。さて、図1でスピンドルヘッド5が鎖線の位
置にきてスピンドル8で図示しないワークを自動運転で
加工している場合に、工具8としていわゆる加工工程の
長い(加工時間)工具を使用するときがある。この場合
には工具マガジンは工具交換動作と同期して運転されて
おり、安全上の観点から工具マガジン上の交換対象工具
を交換するときには加工運転も停止せざるを得なかっ
た。本発明は、この点に着目してなされたものであり、
加工に使用している工具の加工工程と手動工具交換時間
とを比較して加工工程の方が長い場合に、手動交換を行
なおうとするものである。
【0015】図2(a)は、各工具A、B、C、D、
E、Fの加工工程の長さを表わすもので、横軸は時間軸
を表わす。通常作業における手動工具交換時間Pは図2
(b)に示されるが、前記各工具の加工工程と前記手動
工具交換時間とを比較して、A、D,Fの工具で加工し
ているときには加工を停止せずに手動交換をする。図3
は、各工具の交換時間を表示するもので、Qは工具交換
予報段階 、Rは工具寿命段階を、Sは工具寿命(使用
回数)を表わす。なお、説明の便宜上A〜Fの各工具の
寿命はすべて同ーと仮定したが、通常は工具ごとに別々
に工具寿命を設定して行う。
【0016】図3から工具交換対象工具は、B、C、
D、Fの4本となる。したがって、A工具で加工時には
手動工具交換可能な工具はB,C、D、Fの4本であ
り、D工具で加工時にはB,C、Fの3本であり、F工
具で加工時にはB,C、Dの3本である。
【0017】図4は、工作機械の加工中に手動工具交換
を行う手順を示す。図4において、ステップ(1)にお
いて工具マガジンと工具交換装置とが同期しており、ス
テップ(2)において図3の工具交換予報段階Qに達し
た工具について工具交換予報ランプが点灯する。つい
で、ステップ(3)においてさらに加工時間が進み工具
寿命がきた工具を知らせるためのランプが点灯する。そ
の後、ステップ(4)において工具マガジンの全ての工
具の工具寿命ランプが点灯したときには、ステップ
(5)において工作機械は停止する。点灯しない場合に
は、ステップ(6)において加工中の工具の加工工程の
長さ(時間)と手動工具交換時間Pとを比較する。工具
の加工工程の長さの方が手動工具交換時間より長い場合
には、ステップ(7)に進み、長くない場合にはステッ
プ(1)に戻る。ステップ(7)において、運転中(手
動工具交換可)のランプが点灯する。ステップ(8)に
おいて、作業者はこの点灯したランプを見て手動工具交
換釦を押すことにより、ステップ(9)において工具マ
ガジンが回転しないようにインターロックが働くように
なっている。ステップ(10)において作業者は工具マ
ガジンの手動工具交換可能の表示の出た工具を手動で交
換することになる。その後、ステップ(11)におい
て、作業者が手動工具交換釦を復帰させると、ステップ
(12)において自動的にインターロックが解除され、
ステップ(13)において工具マガジンと工具交換装置
とが同期することになる。なお、前記のー連の手順にお
いて工作機械は加工を続行している。
【0018】
【発明の効果】このように、請求項1、2の発明によれ
ば、工具マガジン付き工作機械の運転中に重装備を必要
とすることなく加工を続行しながら、しかも安全を確保
して該工具マガジンの交換対象工具を新しい工具と手動
で交換でき、工作機械の稼働率の向上、安全確保及び省
エネルギの三面で顕著な効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法が適用される工作機械の側面図であ
る。
【図2】各工具の加工工程の長さの説明図である。
【図3】各工具の交換時間の表示の説明図である。
【図4】本発明の手動工具交換の手順を示すフローチャ
ートである。
【符号の説明】
1 フレーム 2 テーブル 3 サドル 4 コラム 5 スピンドルヘッド 6 スピンドル 8 工具 9 工具マガジン 11 工具交換装置 12 工具交換アーム 14 把持部 P 手動工具交換時間

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】工具マガジン付き工作機械を自動運転して
    加工を行う方法において、加工工程の長い工具を用いて
    加工する場合に、該工作機械の加工を続行したまま且つ
    該工具マガジンが回転しないようにして該工具マガジン
    の交換対象工具を新しい工具と手動で交換することを特
    徴とする工具マガジンの工具交換方法。
  2. 【請求項2】加工中の工具の加工工程の長さが手動工具
    交換時間より長い場合に手動で交換することを特徴とす
    る請求項1に記載の工具マガジンの工具交換方法。
JP6553698A 1998-03-16 1998-03-16 工具マガジンの工具交換方法 Pending JPH11262831A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016031324A1 (ja) * 2014-08-26 2016-03-03 Dmg森精機株式会社 工作機械
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