JPS6049544B2

JPS6049544B2 - パレツトおよび工具貯蔵マガジンの自動選択装置

Info

Publication number: JPS6049544B2
Application number: JP55129581A
Authority: JP
Inventors: 太平桑原
Original assignee: Hitachi Seiki Co Ltd
Current assignee: Hitachi Seiki Co Ltd
Priority date: 1980-09-18
Filing date: 1980-09-18
Publication date: 1985-11-02
Also published as: JPS5754060A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、パレット自動搬送システムを有する自動工具
交換装置付数値制御工作機械（以下、マシニングセンタ
と呼ぶ。

）を使用し、多種多様のワークや複雑形状を有するワー
クをシステムラインとして自動加工する場合に適用され
るものである。本発明の概念は、ＤＮＣシステムとして
複数台の数値制御工作機械群を中央電子計算機で一括制
御する場合に適用される。

本来、ＤＮＣシステムは多種多様のワークを中央電子計
算機のスケジュールに従つて、無人で高能率を管理をし
ながら自動加工をすることを基本的な考え方としている
。

しかし、ＤＮＣシステムが発表されてから長年月を経過
しているが、いまだ実用面で問題は多く現状のＤＮＣシ
ステムは制約条件つきの自動加工システムとなつている
。

従来、ＤＮＣシステムに於ける無人運転は、類・似工程
ワークや相似形状ワークに限定されることが多く、比較
的ワークの種類が少ない場合に適用されていた。

しカルながら、昨今の趨勢は多種多様のワークや複雑形
状を有するワークの自動加工の要求が多くなつてきてい
る。このような多種多；様のワークや複雑形状を有する
ワークになると、加エ工具の種類も増大し使用本数が多
くなるため、システムの規模が大きくなり、また複雑化
してしまう欠点を有していた。例えば、一台のマシニン
グセンタに於ける単体の工具貯蔵マガジンでク数種類の
ワーク加工用工具を格納しようとすれば、１００本また
は、それ以上の加エ工具が必要とする場合があり、従つ
て、その場合は工具貯蔵マガジンがどうしても大きくな
らざるを得なかつた。該工具貯蔵マガジンが大きいと、
工具交換呼び出し時間が長くかかつたり、加エ工具の設
定や探索等、管理の面に於いても時間を多く費やしてい
た。また、工具貯蔵マガジンの重量が大きいので工具交
換時のパワーも必要となり、自動工具交換速度も遅くな
つていた。さらに、工具収納本数が多いので、工具の効
果的な管理をワークごとに対応することが困難であつた
。従つて、現状のＤＮＣシステムにおける前述した欠点
を補なうには、加工途中でラインを一時中断し、作業者
が不足分の工具を交換補充し、再度運転を開始しなけれ
ばならない状態にあつた。

このような方法では、ＤＮＣシステム本来の基本的な考
え方にはそぐわない方向であり、また、工具の取り換え
補充による機械遊休が頻繁に発生し、多種少量生産シス
テムの省力化や機械稼働率の向上が望めず、従つて無人
運転時に対処するものではなく、非能率的であつた。本
発明の目的は、以上の問題点を解決するにある。

すなわち、多種多様のワークや複雑形状を有するワーク
を、比較的小規模なりＮＣシステムで自動加工する場合
に、ワークの種類ごとに対応す−るように加エ工具の組
合わせを、予め複数の工具貯蔵マガジンに各々格納して
おき、マガジン自動交換装置を用いて前記工具貯蔵マガ
ジンを交換し、さらに各々の工作機械に設けられた機械
制御装置により、加工位置にあるワークの自動加エプ！
口グラムの実行を指令し、ＤＮＣシステムのスケジュー
ルに従つた無人運転を可能としたパレットおよび工具貯
蔵マガジンの自動選択装置を提供するにある。また、単
純形状を有するワークが多い場合に５は、一台の工具貯
蔵マガジンをメインとし、常時は機械の主軸頭に装備さ
れた自動工具交換装置と連動する位置で使用し、一般に
多く使用される汎用工具（フライス、ドリル、タップ、
リーマ等）を格納しておき、また、各々のワークのみに
使用４する専用工具は、後述するマガジン格納台上の他
の工具貯蔵マガジンに格納し、メインの工具貯蔵マガジ
ンの工具で不足の場合には、選択的にさらに工具を呼び
出し可能とする補助マガジンとして使用することも同構
成方法で行ない得る。

以下、本発明による構成について詳細に説明する。

第１図は、本発明のＤＮＣシステムのパレットプールラ
イン方式に於ける一実施例である。

パレット自動搬送コンベア１上に、多種多様のワーク、
或いは複雑形状を有するワーク（図示せず）が取り付け
られたパレット２が、中央電子計算機３の合理的な管理
のもとに自動加工ラインとフして流れている。前記パレ
ット自動搬送コンベア１のメインフローに沿つて、マシ
ニングセンタ４ａ，４ｂが配設されている。該マシニン
グセンタ４ａと４ｂは同一構成であるので、以下マシニ
ングセンタ４ａについてのみ説明する。本実施例では、
横型マシニングセンタを使用しており、第１図および第
２図に於いて、ベッド５上にはコラム６が水平面内で移
動可能に載置され、該コラム６の側面には垂直方向に移
動可能に主軸頭７が取りつけられている。

該主軸頭７の上・面には、マガジン支持台８が固定され
、該マガジン支持台８上には加工位置にあるワークＢ（
記号のみ記す）に対応した加エ工具を格納した工具貯蔵
マガジン９Ｂが塔載されている。該工具貯蔵マガジン９
Ｂに格納されている加エ工具は、前記主軸頭７に装備さ
れている自動工具交換装置１０（以下ＡＴＣと呼ぶ。）
と連動した工程順に交換し主軸１１に挿嵌されて加工が
行なわれる。前記ベッド５の後方には、マガジン自動交
換装置１２が設置されている。

該マガジン自動交換装置１２にはマガジン格納台１３が
立設されており、該マガジン格納台１３上にはテーブル
１４が取り付けられている。該テーブル１４上には、前
記工具貯蔵マガジン９Ｂと同一構成の工具貯蔵マガジン
群がワークの種類に対応して同数に載置されている。第
１図は、マガジン格納台１３から工具貯蔵マガジン９Ｂ
を、前記主軸頭７上のマガジン支持台８に搬入し、位置
決めされている状態を示す。前記マガジン自動交換装置
１２および工具貯蔵マガジン９Ｂは、すでに公知の１特
願昭５４−００２７４１Ｊとその基本とするところの構
成は同じ発明の詳細な説明は省略するが、前記工具貯蔵
マガジン９Ｂの下面には複数個のリニアローラベアリン
グ１５が取り付けられて、前記マガジン支持台８の上面
を、主軸軸線と平行な方向に軽く摺動可能となつている
。また、マガジン支持台８の上面中央には案内板が取り
付けられており、前記工具貯蔵マガジン９Ｂ下面の案内
溝と係合し、搬入搬出の際の方向を規制し主軸軸線と平
行な位置決め移動を行なう（図示せず）。さらに、工具
貯蔵マガジン９Ｂと他の工具貯蔵マガジンとの交換時に
於ける回動位置がずれるのを防止するマガジン回動阻止
手段や、前記工具貯蔵マガジン９Ｂの正確な割出し位置
決めを行なう位置決め手段も有している。工具貯蔵マガ
ジン９Ｂが搬入すると、該工具貯蔵マガジン９Ｂ前側下
面の突当板が、前記マガジン支持台８前側上面の押当板
に押し当たり、工具貯蔵マガジン後部に位置し該マガジ
ン支持台８に有するクランプ装置のクランプレバーの回
動によつて該工具貯蔵マガジン９Ｂを位置決めクランプ
する。

次に、前記マガジン自動交換装置１２の基本構成につい
て簡単に説明する。

前記テーブル１４の上面には、工具貯蔵マガジーン搬出
入の際、該工具貯蔵マガジン下面の左右の複数個のリニ
アローラベアリング１５を案内する２本の案内板１６ａ
，１６ｂが取り付けられている。

本実施例では、工具貯蔵マガジン９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９
Ｄ，９Ｅ（マシニングセンタ４ａ側）の５台が用意され
ているので、該案内板１６ａ，１６ｂも各々に設けられ
ている。５台のツールマガジン９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ
，９Ｅは同一構成であるので以下、９Ｂについてのみ説
明する。

該テーブル１４には、工具貯蔵マガジン９Ｂに対応した
２個のスプロケットホィール１７ａ，１７ｂが回転可能
に軸承され、該スプロケットホィール１７ａ，１７ｂに
は、チェーン１８が閉ループに巻き付けられている。該
スプロケットホィール１７ａ，１７ｂのうち、１７ａは
駆動用のスプロケットホィールとなつている。前記チェ
ーン１８の一箇所にはローラフォロア１９が回転可能に
装着されている。前記工具貯蔵マガジン９Ｂの後端部に
は、マガジン搬出入の際に前記ローラフォロア１９が係
合可能なように、該ローラフォロア１９の外径寸法と同
じ幅の係合溝２０ａを有し且つ該係合溝２０ａが主軸軸
線と直角方向に形成された係合板２０が固定されている
。

また、該係合板２０には工具貯蔵マガジン９Ｂを前記テ
ーブル１４に位置決めする為の位置決め穴２１が穿孔さ
れている。テーブル１４には、該位置決め穴２１に嵌入
する位置決めピンを有するマガジン位置決め固定手段が
あり、前記ローラフォロア１９の移動により連動し、前
記係合板２０とテーブル１４との掛け外しが行なわれる
。前記主軸頭７およびコラム６のマガジン搬出搬入時に
おける位置決めが行なわれたのち、工具貯蔵マガジンの
搬入搬出動作が行なわれる。

主軸頭７の高さ方向の位置決めは、主軸頭７に取り付け
られたドツグとコラム６の側面に取り付けられたリミッ
トスイッチによつて行なわれる。また、コラム６の左右
方向の位置決めは、前記マガジン支持台８の後端部に取
り付けられたマルチリミットスイッチ２２と、前記マガ
ジン自動交換装置１２のテーブル１４の前面に配設され
たドツグ２３によつて行なわれる。また該マルチリミッ
トスイッチ２２とドツグ２３は同時に工具貯蔵マガジン
の識別も行なう。次に、前記パレット自動搬送コンベア
１の基本構成について簡単に説明する。

パレット自動搬送コンベア１については、すでに公知の
１特願昭５４−０７７１５１Ｊとその基本とするところ
の構成は同じである発明の詳細な説明は省略するが、そ
の主たる構成は駆動ローラコンベア２４ａ，２４ｂ，２
４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ１チェーンコンベア２５
ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ１フリーローラコ
ンベア２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２ノ６ｄ１移動装置２
７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄおよび自動パレットチェ
ンジャ装置（ＡＷＣ）２８ａ，２８ｂに大別される。該
パレット自動搬送コンベア１は、常時はＤＮＣシステム
として第１図で示すとうりパレッ７トプールライン方式
として稼働される。

また、飛び込みのワークに対処可能なように、各々のマ
シニングセンタ４ａ，４ｂには、前記自動パレットチェ
ンジャ装置２８ａ，２８ｂが設置されている。駆動ロー
ラコンベア２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，
２４ｆは、第１図で示す矢印の方向へパレット２を搬送
している。

各々の構成は同一なので、以下駆動ローラコンベア２４
ａについて説明すると、該駆動ローラコンベア２４ａは
、多数のローラが回転可能に構成されておりローラの一
端には各々スプロケットホィールが設けられ、全てのス
プロケットホィールに同時に噛み合うチェーンを、１個
のモータにより駆動することによつて、全てのローラを
同期回転させ、パレット２を搬送する。該駆動ローラコ
ンベア２４ａは、パレット２を各定位置に停止させるこ
とができ、順次搬送するようになつている。チェーンコ
ンベア２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅの各々
は、第１図で示す矢印の方向へパレット２を搬送する。

各々の構成は同一なので、以下チェーンコンベア２５ａ
について説明すると、該チェーンコンベア２５ａは上昇
動作により、前記駆動ローラコンベア２４ｆの［有］の
位置に来たパレット２を矢印の方向へ搬送し、駆動ロー
ラコンベア２４ａ（７）Ｏの位置まで搬送した後、下降
してパレット２を駆動ローラコンベア２４ａ上に降下さ
せる。各々のチェーンコンベアは、それぞれの駆動ロー
ラコンベアへの移し替えを行なう装置であり、またチェ
ーンコンベア２５ｂ，２５ｃ，２５ｄは、それぞれのワ
ークの状況により機械へ搬入しない場合や緊急時の場合
に分岐ラインとして使用する。前記チェーンコンベア２
５ａは、垂直に上下動する両側２本のフレームを有し、
該フレームの長手方向の両端に一対のスプロ，ケツトホ
イールが各々回転可能に軸承され、該スプロケットホィ
ールには無端状態に一対のチェーンが噛み合つている。
フレームの下降伏態においては、パレット２は駆動ロー
ラコンベア２４ｆのローラ上に載置されている。フレー
ムが上昇する３と、チェーンの上面がローラの上面より
も高くなり、パレット２はチェーン上に載置される。こ
の状態でチェーンをＯの位置の方向へ駆動すれば、パレ
ット２はチェーンに載つたままＯの位置の方向へ搬送さ
れる。パレット２がＯの位置に到達し３た後、フレーム
を下降させればパレット２は、チェーンから駆動ローラ
コンベア２４ａのローラに移し替えられる。次に移動装
置２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄの構成について簡単
に説明するが、各々の構成は４（同一であるので、移動
装置２７ａについて説明する。

スクリュ２９はモータにより回転駆動され、該スクリュ
２９と螺合するナット３０がハウジング３１にボルト止
めされており、該ハウジング３１は前記駆動ローラコン
ベア２４ａと自動パレットチェンジャ装置２８ａに対し
平行に往復移動する。また、ハウジング３１には搬送爪
３２を有して７おり該搬送爪３２がシリンダで回動する
ことにより、パレット２の係合片３３と係合し搬送位置
となつたり、係合片３３と離れて退避位置となつたりす
ることができる。

従つて、搬送爪３２が搬送位置にきてパレット２の係合
片３３と係合した後、パレット２を駆動ローラコンベア
て４ａの２の位置からフリーローラコンベア２６ａを経
て、自動パレットチェンジャ装置２８ａのパレット２の
のの位置との間で往復移動させることになる。

１フリーローラコンベア２６ａ，２６ｂは、駆動ロー
ラコンベア２４ａ，２４ｂと自動パレットチェンジャ装
置２８ａとの間で、パレット２の橋渡しを行なうもので
ある。

また、フリーローラコンベア２６ｃ，２６ｄは、駆動ロ
ーラコンベア２４ｂ１チェーンコンベア２５ｅと自動パ
レットチェンジャ装置２８ｂとの間で、パレット２の橋
渡しを行なうものである。該フリーローラコンベア２６
ａ，２６ｂおよび２６ｃ，２６ｄは、両端を回転可能に
軸承された２本のローラから構成されており、それ自体
は駆動力を持つていない。次に、自動パレットチェンジ
ャ装置（ＡＷＣ）２８ａ，２８ｂの構成について説明す
る。

該自動パレットチェンジャ装置２８ａ，２８ｂの構成は
同一なので、以下２８ａについて説明する。前記マシニ
ングセンタ４ａのテーブル３４をはさんで左右両側に軸
受箱３５，３６が取り付けられている。３７はシリンダ
であり、該シリンダ３７内に圧油を供給することにより
、ピストンロッド３８を軸として往復移動する。

またシリンダ３７の両端には、おのおのパレット２に係
合可能なように搬送爪３９ａ，３９ｂが形成されており
、図示しない回動用ピストンへの圧油供給が行なわれる
と、前記シリンダ３７とピンで連結している前記毀送爪
３９ａ，３９ｂは回動し、パレット２との卦け外しが行
なわれる。自動パレットチェンジャ麦置２８ａは、パレ
ット２のの，４，３の位置にｂたつて搬送動作が行なわ
れる。また、多種多様のワーク、或いは複雑形状を有ｒ
るワークを識別するためのワーク識別マルチリミツトス
イツチ４０ａ，４０ｂが、前記駆動ローラコンベア２４
ａ，２４ｂの分岐位置４および５のベースに固定されて
いる。

前記中央電子計算機３はスケジュールに従つた自動運転
に必要な各種の情報のうち、各々の工作．機械の動作指
令に関する情報については、機械制御装置４１ａ，４１
ｂで処理され、さらに前記マシニングセンタ４ａ，４ｂ
の数値制御装置４２ａ，４２ｂへ信号が送られる。また
、自動運転や手動運転のための各種の操作スイッチ類を
装備し１ている操作盤４３ａ，４３ｂには、キャンセル
スイッチ４３″Ａ，４３″ｂが設けられている。該キャ
ンセルスイッチ４３″Ａ，４３″ｂは、ワークや各々の
ワークに対応した工具貯蔵マガジン内の加工工具が、加
工できる状態にない場合に用いる。例えば、加エ工具が
揃つていなかつたり、破損して未交換のままだつた場合
等の時に使用する。本発明は以上のように構成され、Ｄ
ＮＣシステムは次のように動作する。第１図に於いて、
多種多様のワーク、或いは複雑形状を有するワークが実
施例では５種類、パレット自動搬送コンベア１上のパレ
ット２に取り付けられ自動加工ラインとして流れている
。

今、ワークの種類をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅとする。前記ツ
ールマガジン群は、それぞれのワークに対応した加エ工
具の組合わせを有して格納している工具貯蔵マガジン９
Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ，９Ｅ（マシニングセンタ４ａ側
）、および工具貯蔵マガジン９Ｎ，９Ｂ″，９Ｃ゛，９
Ｄ″，９Ｅ″（マシニングセンタ４ｂ側）が用意されて
いる。前記パレット自動搬送コンベア１の加工ラインフ
ローは、第１図の矢印の如くになつている。前記マシニ
ングセンタ４ａでは、該パレット２に取り付けられたワ
ークＢが加工位置、すなわち＠の位置まで搬送されたの
ち、該工具貯蔵マガジン９Ｂの加エ工具が、前記ＡＴＣ
ｌＯで順次加工工程ごとに自動交換し、主軸１１に挿嵌
され加工が行なわれて、加工完了状態にある。

また、ワークＥが自動パレットチェンジャ装置２８ａの
パレット２の８の位置で加工特ちとなつている。該ワー
クＥは、すでに前記駆動ローラコンベア２４ａの分岐位
置４の位置でワーク識別マルチリミットスイッチ４０ａ
により検出され、前記移載装置２７ａの往復動作によつ
て搬送されている。ワークの着脱は、駆動ローラコンベ
ア２４ｄ，２４ｆ上のターンテーブル４４ａ，４４ｂで
行なわれる。

該ターンテーブル４４ａ，４４ｂは、着脱を可能にする
為、パレット２を旋回させる必要がある場合には、該タ
ーンテーブル４４ａ，４４ｂ下部に取り付けられたシリ
ンダに圧縮空気を送つてパレット２を浮上させることで
、手動で該パレット２を回転し、ワークの着脱を行なう
。従つて、ワークの着脱は、必要な角度位置に割出して
行なえるので極めて容易となる。取り付けられたワーク
は、駆動ローラコンベア２４ｆにより、順次定位置に位
置決めされながら矢印の方向へ進み、該駆動ローラコン
ベア２４ｆののの位置に来ると、前記チエ・−ンコンベ
ア２５ａの上昇動作により、チェーンの上面がローラの
上面よりも高くなり、パレット２はチェーン上に載置さ
れる。

この状態でチェーンをＯの方向へ駆動し、前記駆動ロー
ラコンベア２４ａへの移し替え搬送動作が行なわれる。
パレット２がＯの位置に到達したのちは、フレームを下
降させ前記駆動ローラコンベア２４ａのローラに載置さ
れ位置決めされる。ワークが取り付けられたパレット２
は、駆動ローラコンベア２４ａによつて、順次定位置に
位置決めされながらさらに矢印の方向へ進み、５の待機
位置まで進行する。

前記機械制御装置４１ａの指令を受けて、該駆動ローラ
コンベア２４ａが駆動し、分岐位置４の位置にパレット
２が搬送されると、該パレット２）に取りつけられてい
るドツグと前記ワーク識別マルチリミットスイッチ４０
ａによつて、ワークの種類が識別される。該ワーク識別
マルチリミットスイッチ４０ａの信号は、第４図に示す
ように前記機械制御装置４１ａへ伝達され、伝達された
信５号は該機械制御装置４１ａの入力インターフェース
４５ａで処理信号に変換される。該入力インターフェー
ス４５ａを経て送られた信号は、中央処理装置４６ａ（
ＣＰＵ）で記憶装置４７ａ（ＲＯＭ）と比較演算処理さ
れて、予め設定されてＯいたワーク識別符号と照合させ
ることにより、ワークの識別が行なわれる。

また、これに対する動作信号プログラムは一担記憶装置
４７ａに記憶され、加工順位に来たならば、出力インタ
ーフェース４８ａを経て、前記数値制御装置４２ａへ送
られる。次に、不測の理由で加工のできないワークがあ
つた場合や、ワークのないパレットが搬入される場合な
どの時は、前記操作盤４３ａのキャンセルスイッチ４３
″ａの該当スイッチを予め０Ｎしておく。

すなわち、キャンセルスイッチ４３″ａの該当スイッチ
を０Ｎしておくことでキャンセル指令が前記機械制御装
置４１ａに記憶されることとなり、前述のワーク識別処
理時に自動的にキャンセル指令が発生し、機械側への搬
入動作がキャンセルされる。すなわち、該当するワーク
が前記駆動ローラコンベア２４ａの分岐位置２の位置に
搬入されると、すでにキャンセルスイッチ４３５ａのＯ
Ｎ信号が前記機械制御装置４１ａへ入力されているので
、前記中央処理装置４６ａで前記ワーク識別マルチリミ
ットスイッチ４０ａによる信号と比較演算される。該中
央処理装置４６ａの比較演算の結果、キャンセルされる
べき該当ワークであることの判別が行なわれたならば、
前記出力インターフェース４８ａで変換された出力信号
が、前記中応電子計算機３へ伝送される。該中応電子計
算機３は、パレット自動搬送コンベア１の分岐ラインと
して構成されている前記チェーンコンベア２５ｂに搬出
する指令をコンベア操作盤４９へ伝送する。

該コンベア操作盤４９の−駆動出力は、前記チェーンコ
ンベア２５ｂのフレームの上昇動作を行ない、チェーン
がローラの上面よりも高くなるので、パレット２がチェ
ーン上に載置され、この状態でチェーンを０の方向へ駆
動し、前記駆動ローラコンベア２４ｆへ搬出させ；る。
また、ワークが取り付けられていないパレットについて
は、作業者が準備未完了としてパレットのドツグを倒し
ておく方法も用意されている。

すなわち該当するパレットが、前記駆動ローラコン３ベ
ア２４ａの分岐位置２に搬入しても、前記ワーク識別マ
ルチリミットスイッチ４０ａの信号が上がらないので、
前記機械制御装置４１ａは加工準備未完了としての処置
信号を出力し、前記同様にチェーンコンベア２５ｂの分
岐ラインによつて、４ワークの取り付けられていないパ
レットを搬出する。従つて、作業者は前記ターンテーブ
ル４４ａ，４４ｂ上でパレットにワークを取り付け、搬
送ラインに載置したならば、前記したパレット２のドツ
グを起こした状態にしておけばよい。もし忘れても前述
したとおり、パレットを無視するので何ら問題はない。
第１図に於いて、ワークＢの加工は完了し、次に加工さ
れるべきワークＥが自動パレットチェンジャ装置２８ａ
のパレット２ののの位置で加工特ちとなつている。

すでに、パレット２の２の分岐位置ではワークＡの識別
が行なわれている。次に、該自動パレットチェンジャ装
置２８ａによるフワークＢ（７）３の位置への搬出、お
よびワークＥをかの位置、すなわち加工位置への搬入動
作が行なわれる。すなわち、次の加工サイクル指令がな
されると、該自動パレットチェンジャ装置２８ａの搬送
爪３８，３９が回動し、２およびかの位置の７パレット
の係合片と係合する。次に、パレットの位置決めが解か
れ、前記シリンダ３７内に圧油が送られ、ワークＢは３
の位置に、またワークＥはかの位置に搬送され、パレッ
トを位置決めしたのち前記搬送爪３８，３９が回動し係
合が解かれ゛る。次に、５の待機位置にあるパレット２
を２の分岐位置に搬送し、前述のとうりワークＡの識別
が行なわれたならば、前記移載装置２７ａの搬入サイク
ルが開始される。

すなわち、スクリュ２９が回転駆動され、搬送爪３２が
パレット２の２の位置に移動したならば、搬送爪３２が
搬送位置に回動し、パレット２の係合片と係合し、続い
て駆動ローラコンベア２４ａが図に於ける矢印の方向へ
進行すると共に、搬送爪３２がパレット２と係合したま
ま、フリーローラコンベア２６ａ上を通つて、前記自動
パレットチェンジャ装置２８ａのパレット２ののの位置
まで搬送する。２の位置でワークＡのパレット２は、正
確に位置決めされ完了信号が上がると、搬送爪３２は退
避位置へ回動する。

また、加工の完了したワークＢのパレット２は３の位置
で、移載装置２７ｂによつて機械側から４の分岐位置ま
で搬出される。

該移載装置２７ｂの動作は、前記移載装置２７ａと全く
同様に行なわれ、搬送爪３３ｂがパレット２と係合した
まま、前記自動パレットチェンジャ装置２８ａ（７）８
の位置から、フリーローラコンベア２６ｂ上を通つて、
駆動ローラコンベア２４ｂ上の４の位置まで搬出が行な
われる。搬出されたワークＢは、次の二次加工を行なう
ため、駆動ローラコンベア２４ｂが回転駆動されワーク
Ｂのパレット２は、図に於けるＯの待機位置まで順次移
行し、前記マシニングセンタ４ｂによる加工位置にある
ワークＢ″の加工が完了し、次！のサイクル動作がある
まで待機している。

また、二次加工を必要としないワークや、不測の理由で
二次加工ができないワーク等があつた場合は、チェーン
コンベア２５ｃの上昇動作と図で示す点線矢印方向への
駆動動作によつて、駆動ローラコンｌベア２４ｅ（７）
３の位置まで搬出され、下降動作でワークをローラコン
ベア上に載置する。次に、前記マシニングセンタ４ａの
加工位置に搬送されたワークＥの加工動作について説明
する。

前記機械制御装置４１ａから送られた処置信号は、前記
数値制御装置４２ａに伝達され、外部シーケンスナンバ
ーサーチ機能により、数値制御テープ５０ａのワークＥ
に対応した加工プログラムを呼び出す。該加工プログラ
ムの先頭には、加工ワークＥに対応したＭコードを入れ
ておく。該５当する加工プログラムがサーチされると前
記外部シーケンスナンバーサーチ完了信号と該Ｍコード
の信号が、前記機械制御装置４１ａへ伝送される。前記
中央処理装置４６ａは、外部シーケンスナンバーサーチ
完了信号を受けたならば、該Ｍコードにより加工ワーク
Ｅに対応する工具貯蔵マガジン９Ｅを判別する動作を行
なう。前記機械制御装置４１ａにおいては、工具貯蔵マ
ガジン９Ｅの判別処置信号を、マガジン操作盤５１ａへ
送り、該マガジン操作盤５１ａの駆動出力により工具貯
蔵マガジンの自動交換の動作を開始する。

すなわち、前記主軸頭７を垂直方向に移動し、該主軸頭
７のドツグと前記コラム６の側面に取り付けられたリミ
ットスイッチによつて高さ方向の位置決めが行なわれた
のち、加工の完了した工具貯蔵マガジン９Ｂの格納と次
の加工を行なう工具貯蔵マガジン９Ｅの搬出をするため
、該コラム６は前記マガジン格納台１３のテーブル１４
に沿つて平行にスクリュ５２によつて原点位置（左端）
から移動し、前記テーブル１４の前面に工具貯蔵マガジ
ンに対応して配設されたドツグ２３と、前記マガジン支
持台８の後端部に取り付けられたマルチリミットスイッ
チ２２によつて得られる信号を前記機械制御装置４１ａ
へ逐一伝達し、それぞれ比較演算処理され該当する工具
貯蔵マガジンを識別する。該工具貯蔵マガジンの識別が
完了したならば、前記コラム６の移動は停止し、該当す
る工具貯蔵マガジン位置に位置決めがなされる。即ち、
工具貯蔵マガジン９Ｂによる加工が完了すると、第１図
および第３図に示すように加工を完了したワークＢに対
応する工具貯蔵マガジン９Ｂを前記主軸頭７上のマガジ
ン支持台８から、後部に位置しているマガジン格納台１
３へ格納する動作を行なう。すなわち、該工具貯蔵マガ
ジン９Ｂに位置するドツグ２３ｂをマルチリミットスイ
ッチ２２が踏むとコラム６の移動が停止し位置決めが行
なわれ、次に工具貯蔵マガジン９Ｂの該マガジン格納台
１３への搬入動作を開始する。前記マガジン支持台８に
設けられたクランプ装置のクランプレバーが回動し、位
置決めが解かれたのち、テーブル１４に軸承されている
駆動用スプロケットホィール１７ａが、図に於いて時計
方向に回転する。

該駆動用スプロケットホィール１７ａが回転することに
より、閉ループに巻き付けられた前記チェーン１８が移
動し、該チェーンの一箇所に取り付けられたローラフォ
ロア１９も移動する。該ローラフォロア１９は、リミッ
トスイッチ５３を踏んだ位置にあり、該位置が移動開始
点と移動終了点を兼ねている。該ローラフォロア１９は
、前記スプロケットホィール１７ｂの方向へ進行し、前
記工具貯蔵マガジン９Ｂの係合板２０の係合溝２０ａへ
減速しなノがら静かに係合する。

係合したのち、該ローラフォロア１９は徐々に速度を増
加しながら、該工具貯蔵マガジン９Ｂをテーブル１４上
面の案内板１６ａ，１６ｂに案内されながら引つ張り込
まれる。該ローラフォロア１９が取り付けられている５
チェーン１８のリンクが駆動用スプロケットホィール１
７ａに噛み合う位置に来た時から徐々に減速し、引つ張
り込む速度がＯになつたところで、ローラフォロア１９
は工具貯蔵マガジン９Ｂの係合溝２０ａから抜け出る。
この後もチェーン１８０は移動するので、駆動用スプロ
ケットホィール１７ａの真上に位置するマガジン位置決
め固定手段５４が、ローラフォロア１９と係合し連動す
るので、前記係合板２０の位置決め穴２１に位置決めピ
ン２１ａが嵌入し、工具貯蔵マガジン９Ｂをテ−ブル１
４上に位置決め固定する。さらに、ローラフォロア１９
は移動し、前記リミットスイッチ５３を踏むことにより
、前記駆動用スプロケットホィール１７ａの駆動が停止
され、該工具貯蔵マガジン９Ｂの格納動作を終了する。
続いて、次に加工するワークＥに対応する工具貯蔵マガ
ジン９Ｅを、マガジン格納台１４から前記主軸頭７上の
マガジン支持台８へ搬出する動作を行なう。

すなわち、前記テーブル１４前面の工具貯蔵マガジン９
Ｅに対応するドツグ２３ｅをマルチリミットスイッチ２
２が踏むまでコラムが移動し、該工具貯蔵マガジン９Ｅ
の識別が行なわれ、交換の位置決めがなされる。次に、
マガジン格納台１３のテーブル１４に位置決め固定され
ている工具貯蔵マガジン９Ｅの搬出動作が行なわれるが
、前記駆動用スプロケットホィール１７ａは図の状態で
、反時計方向に回転し、前述した搬入動作とは逆の経過
をたどつてローラフォロア１９が移動する。すなわち、
マガジン位置決め固定手段５４が解かれたのち、係合板
２０に係合しローラフォロア１９によつて、該工具貯蔵
マガジン９Ｅを押し出し、前記マガジン支持台８へスム
ーズに搬出する。該工具貯蔵マガジン９Ｅの前側下面の
突当板が、マガジン支持台８の前側上面の押当板に押し
当たり、前記クランプ装置により位置決；めクランプさ
れて搬出動作を終了する。以上に述べた如く、工具貯蔵
マガジンの自動交換動作が終了すると、ワークＥに対応
した加エ工具の組合わせを有する工具貯蔵マガジン９Ｅ
によつて加工が開始され、加エ工具は前記ＡＴＣｌＯ３
で順次加工工程ごとに自動交換されて、主軸１１に挿嵌
し加工が行なわれる。

二次加工を行なう前記マシニングセンタ４ｂにおける分
岐位置７での機械側への搬入動作、およびチェーンコン
ベア２５ｄへの搬出動作、また加３工位置への搬送と加
工完了ワークの搬出動作、さらに前記マガジン自動交換
装置１２による工具貯蔵マガジンの交換動作等は、前記
マシニングセンタ４ａにおける動作と全く同様に行なわ
れる。

以上述べた本発明の一連の動作については第４図のブロ
ック図に示されている。本発明によれば、ＤＮＣシステ
ムにおける対象ワークが類似工程ワークや相似形状ワー
クに限定されず、それぞれの多種多様のワーク或いは複
雑形状を有するワークに対応した加エ工具の組合わせを
有する工具貯蔵マガジンで加工できるので、システムの
規模が小さくて済み、また該工具貯蔵マガジンを大きく
することなく複数の小規模な工フ具貯蔵マガジンで済む
こととなり、加工時間や工具の管理面における時間の短
縮がはかれる。

また、ワークに対応した加エ工具の組合わせを有する工
具貯蔵マガジンにすることにより、プログラムも複雑に
ならず、加エ工具の呼び出しも早くできる等の効果を有
し、ＤＮＣシステムの基本思想を達成することが可能と
なつた。従つて、多品種少量生産システムにおける省力
化と、機械稼働率の向上に寄与することとなつた。以上
に述べた如く、本発明は実施例に示された構成に限定さ
れるものではな特許請求の範囲に記載された本発明の技
術思想を逸脱しない範囲内での変更は予期されるところ
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるＤＮＣシステムのパレットプール
ライン方式に於ける構成図、第２図はマガジン自動交換
装置を有する横型マシニングセンタの側面図、第３図は
マガジン自動交換装置の平面図、第４図は本発明による
動作ブロック図。

Claims

【特許請求の範囲】

１自動工具交換装置付工作機械を電子計算機で制御す
るシステムに於いて、工作機械と、該工作機械の近傍に
設けられ多種類の被加工物に各々対応させた複数の工具
貯蔵マガジンと、前記工作機械の加工位置にある被加工
物に対応して該工具貯蔵マガジンを前記工作機械から搬
出および搬入するマガジン自動交換装置と、加工位置に
ある被加工物に対応した工具貯蔵マガジンを自動で選択
的に識別するマガジン識別手段と、前記被加工物を工作
機械に搬送させるパレット自動搬送メインコンベアと、
該パレット自動搬送メインコンベアの途中に設けられ前
記被加工物の種類を加工前に識別する信号を送出するワ
ーク識別信号送出手段と、前記パレット自動搬送メイン
コンベアの途中に分岐して設けられ前記被加工物を加工
前に帰還させるパレット自動搬送分岐コンベアと、前記
工具貯蔵マガジンの工具および前記被加工物が加工不可
能にあるときに適宜に加工指令を無視するキャンセル手
段と、前記ワーク識別信号送出手段の信号を受けて予め
設定されたワーク記憶データと比較判別し前記マガジン
自動交換装置へのマガジン交換指令および前記工作機械
へのワーク加工指令を発するワーク判別処理工程と、前
記キャンセル手段の信号を受けて予め設定されたワーク
記憶データと比較判別し前記ワーク判別処理工程を無視
して前記パレット自動搬送分岐コンベアへ分岐指令を発
するキャンセルワーク判別処理工程を有する機械制御装
置とからなるパレットおよび工具貯蔵マガジンの自動選
択装置。