JPS62236642A - Ｎｃ旋盤の工具自動段取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＮＣ旋盤の刃物台タレットと工具マガジンと
の間における工具の自動交換に際し、次のワークの加工
情報に基づいて、そのワークで使用する工具のタレット
への配列を自動的に準備するＮＣ旋盤の工具自動段取り
装置に関する。

〔従来の技術〕

自動工具交換装置（以降、ＡＴＣと呼称する）を備え、
工具とワークの間の相対移動をＮＣ加ニブログラムに依
存して加工作業を行うＮＣ旋盤においては、例えば第４
図（ａ）及び（ｂ）に示すように、主軸Ｓの端部でチャ
ックに把持されたワークを回転させながら１図中Ｘ及び
Ｚの２軸方向に移動可能な刃物台Ｔｒを機械原点から数
値制御することにより、その刃物台に取付けられた工具
Ｔでワークを所要の寸法に切削加工する。刃物台Ｔｒに
は、円盤型のタレットＴｈが回転割出し位置決め可能に
取り付けられ、１０本程度の所定本数の工具が収容され
ていて、それらから順次加工位置に割り出された１本の
工具が加工に使用されるのであるが、その工程に必要な
工具が多かったリ、次ワークの加工時にタレットＴｈに
なかった場合は、刃物台Ｔｒの側方に無限軌道状の工具
マガジンＭｇが付設され、３０〜４０本の工具が工具ボ
ッ＋−ｐｔに用意されていて、前記ＡＴＣのツインアー
ムＡｒにより、タレットＴｈ内の不要工具と交換補充さ
れるようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来のＮＣ装置では、加工作業の対象が次のワ
ークに替わっても、ＮＣ加ニブログラムは次に移るが、
刃物台タレットの工具はそのままで次の加工を開始し、
ＮＣ加ニブログラムの工具の呼出し指令待必要な工具が
タレットにない事態に直面して始めてＡＴＣに指令し、
工具マガジンからタレットに工具をその都度、交換する
ようになっていた。これでは、この工具を準備するのに
要する時間、すなわち工具段取り時間が加工中に、その
加工を中断する全くの死んだ時間として発生し、徒に作
業を遅延させるうえに、加工能率向上の推進に対して大
きな障害となっていた。

本発明は、このような問題点に鑑み、次のワークあるい
は次の加工工程に対する工具段取りを加工前、タレット
の全ての工具に対し予め自動的に行われるようにして、
加工時間の効率化を目指したＮＣ旋盤の工具自動段取り
装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明において、上記の問題点を解決するための手段は
、ＮＣ旋盤の工具マガジンから刃物台へ工具を供給する
工具自動段取り装置であって、現在加工中のワークに対
して刃物台にセットされた複数本数の工具のうち次から
の加工に不要な工具及び不足している工具を次からの加
工情報に基づいて選択し判別する判別手段と、判別され
た不要工具及び不足工具を総括し次から加工する工具を
一括して刃物台へ事前設定する一括処理手段と、処理結
果に基づき機械に指令して工具を一括交換させる制御手
段と、加工情報中の各工具データ。

タレット面の工具配置データ、工具マガジンの各ポット
データを記憶する１つ又は１つ以上の記憶手段とを供え
たＮＣ旋盤の工具自動段取り装置とするものである。

〔作用〕

加工情報中の工具コード、各工具固有の番号。

タレット面の工具配置コード、工具マガジンの各ポット
番号等をそれぞれ対応させて記憶手段に保存し、それら
を判別手段で比較することにより不要工具及び不足工具
を検出し、それらを一括整理しておいて、機械側が現ワ
ークから次ワークあるいは現ワークの次工程に移行され
る際に、刃物台と工具マガジンの間で不要工具と不足工
具をＡＴＣにより交換し、自動段取りするものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明す
る。第１図は、本発明による工具自動段取り装置の一実
施例を示すブロック図であって、ＮＣ旋盤の工具自動段
取り装置は、中央処理装置（以後、ＣＰＵと呼称する）
１と、入出力手段２と、入出力手段２で読み取られた前
回（現在）及び今回のＮＣ加ニブログラムを格納するＮ
Ｃ加ニブログラム・メモリ３と、記憶手段としての３つ
の処理メ°モリ部ち、使用工具処理メモリ４．刃物台工
具処理メモリ５．マガジン工具処理メモリ６と、機械に
搬送及び交換動作を指令する機械制御手￥１７と、タレ
ット面に現在配置されている刃物台工具のうち今回の加
工に必要でない不要工具及び今回の加工に使用する工具
のうち刃物台工具に不足している不足工具を選択し、更
に工具マガジンのポットに現在格納されているマガジン
工具のうち前記不足工具を選択する判別手段８と、判別
結果を総括する２つの処理手段９及び１０を備えて概略
構成されている。

前記入出力手段２は、ＣＲＴディスプレイ２ａと、キー
ボード２ｂと、ＮＣ加ニブログラムを読み取るテープリ
ーダ２ｃと、それらの入出力ボート２ｄとで成っている 第２図（ａ）は使用工具処理メモリ４の記憶内容をＣＲ
Ｔディスプレイ２ａに出力した見本図であり、ＮＧ加ニ
ブログラム・メモリ３中の工具コードに基づく今回使用
工具の各工具固有の番号が加工順序に配列されている。

同様に、第２図（ｂ）は刃物台工具処理メモリ５の記憶
内容を出力した見本図であり、タレット面の工具配置番
号とそこに現在格納されている刃物台工具の各工具固有
の番号とを対応させて配列し、更に判別結果をフラグで
記入しである。また、第２図（Ｃ）はマガジン工具処理
メモリ６の記憶内容を出力した見本図で、工具マガジン
の各ポット番号とそこに現在格納されているマガジン工
具の各工具固有の番号を対応させて配列し、更に判別結
果をフラグで記入しである。

機械制御手段７としては、刃物台制御装置７ａ、ＡＴＣ
制御装置７ｂ及びマガジン制御装置７ｃがあり、それら
は入出力インターフェイス７ｄを介してＣＰＵＩのメイ
ンバスに接続されている。

判別手段８と２段階の処理手段９及び１０については動
作手順を参照しつつ詳細に後記する。

第３図は、その動作手順を示すフローチャートである。

フローが開始されると、まずＣＰＵＩがＮＣ加ニブログ
ラム・メモリ３を探索し、前回（現在）のＮＣ加ニブロ
グラムデータ５１を刃物台工具処理回路５２で処理し、
現在の刃物台工具処理テーブルを作成し、刃物台工具処
理メモリ５に格納する。

刃物台工具処理テーブルは、今回の加工前に予め処理さ
れているものであって、現状のタレット面に配置された
工具データである。

続いて、ＣＰＵＩはＮＣ加ニブログラムメモリ３を検索
し、今回のＮＣ加ニブログラムＯｎを読み込み、使用工
具処理回路４１で加工順に使用工具処理テーブルを作成
し、使用工具処理メモリ４に格納する。

次は、マガジン工具処理回路６１でマガジン工具処理テ
ーブルを作成し、第３の処理メモリ６に格納する。

ここで、ＣＰＵ１は、初期設定として、第１の処理手段
９内の３つの加算カウンタ（Ｃｆ）９１゜（Ｃａ）９２
及び（Ｃｓ）９３をリセット信号で零帰すると共に、第
１のレジスタ９４に使用工具のトータル数Ｎをセットし
、第２のレジスタ９５に刃物台タレットの最大格納本数
Ｈをセットしたのち、ＣＰＵＩ内の処理回数計算用のｎ
を１にセットする。

刃物台工具処理メモリ５の前記フラグも、すべて”０″
にリセットされる。

さて、ここで、第２図（ａ）に示される使用工具処理メ
モリ４の工具番号を加工順に判別手段８へ読み込み、ま
ず第１の判別回路８１で前記刃物台工具処理メモリ５の
全工具番号と比較し、一致するものがあれば、刃物台工
具処理メモリ５の該当欄にフラグ１”をたてる。この場
合、第２の判別回路８２にはインバータ８０１で逆転さ
れた信号”０”が入力されるので、無力となる。一致す
るものがなければ、前記加工順の使用工具番号は第２の
判別回路８２で前記マガジン工具処理メモリ６の全工具
番号と比較され、一致するものがあれば、マガジン工具
処理メモリ６の該当欄にフラグ１”をたてる。一致する
ものがなければ、信号”Ｏ”が出力され、インバータ８
０２で逆転されて、アラーム信号″１”となる。

２つのメモリへ出力されるフラグ信号”１″は第１の処
理手段９へも入力され、刃物台工具処理メモリ５にフラ
グ１″をたてた場合、叩ち、今回使用工具が刃物台工具
中に発見された場合は、第２の加算カウンタ９２の数Ｃ
ａ及び第３の加算カウンタ９３の数Ｃｓを＋１進め、マ
ガジン工具処理メモリ６にフラグ°”■”をたてた場合
、叩ち今回使用工具が刃物台工具中に発見されず、マガ
ジン工具中に発見された場合は、第１〜第３のすべての
加算カウンタ９１〜９３の数Ｃｆ、Ｃａ及びＣｓを＋１
進める。加算カウンタ９１〜９３の次段には比較器９６
〜９８が接続され、それらの比較器には前記レジスタ９
４及び９５からも入力されていて、Ｃｓが刃物台最大収
納本数Ｈに達するかＣａが使用工具トータル数Ｎに達す
るかしない限り、ｎを＋１だけカウントアツプして、フ
ローは繰り返される。そして、それらの数値が目標に達
し、判別が終了した時点で、Ｃｆがゼロ叩ち不足工具が
なかった場合は、刃物台制御装置には加工指令を発し、
ＣｆがゼロでなければＡＴＣ制御装置はインバータ９０
１で逆転された信号にょってＡＴＣ指令を発する。

前記第１の比較器９６でＣｆがゼロでなかった場合は、
刃物台における不足工具があることを意味する。

刃物台制御装置７ａは第４図（ｂｌに示される如く刃物
台Ｔｒを交換位置へ移動した後、タレフトは任意の近回
りで刃物台工具処理メモリ５内のフラグ０”、即ち不要
工具のタレット番号を割り出す。ＡＴＣ制御装ｆ７ｂは
、ツインアームＡｒを図中右方の工具交換位置へ移動さ
せる。一方、マガジン制御装置７ｃは、第４図（ａ）に
示された無限軌道を任意の近回りで回転させ、マガジン
工具処理メモリ６内のフラグ１”工具即ち今回使用工具
のポット番号を割り出す。そして、ＡＴＣで不要工具と
今回使用工具とを交換する。

交換動作が終わると、ＣＰＵＩは、刃物台工具処理メモ
リ５内の工具番号を書き替え、そのフラグを”ｌ”にセ
ントし、マガジン工具処理メモリ６内の工具番号を書き
替え、そのフラグを”０″にリセットする。

ＡＴＣ指令とＣｆ数値は、第２の処理手段１０にも入力
されていて、第２の処理手段１０内の減算カウンタ１０
１で交換動作１回毎にＣｆから１ずつ減算し、比較器１
０３でＣｆがゼロになるまでフローを繰り返す。

一方、加工指令の場合は、数値Ｃ３＋１と共に第２の処
理手段１０内の別な減算カウンタ１０２に入力され、Ｎ
Ｃ加ニブログラムのＴ指令毎に１を減算し、比較器１０
４でＣｓがゼロになるまで、刃物台工具処理メモリ５内
の工具番号、即ちＴコードからタレット番号を索引し、
第４図（ｂ）で示した前記加工位置に割り出して、加工
作業を繰り返す。Ｃｓがゼロになる以前にＮＧ加ニブロ
グラムの加工終了コード（例えばＭ２Ｏ）が取込まれる
と、今回の加工は終了するが、Ｃｓゼロ以前で加工終了
となるケースは、使用工具数が刃物台の最大収納数に満
たない場合の加工である。Ｃｓがゼロになった時点でも
加工終了コードが取込まれない状態、すなわち使用工具
数が刃物台の最大収納数を越える場合の加工では、次の
加工工程に移行する前段で、加工停止させる。そして、
加工順序ｎ＋Ｌカウントアンプし、前述と同様に使用工
具処理メモリ４の工具番号を（ｎ＋１）　　から読み込
み、判別手段８．第１の処理手段９．第２の処理手段１
０を実行し、ＡＴＣにより工具マガジンＭｇの必要な工
具と、刃物台の不要工具を一括して交換する。

加工指令により１次の加工工程から加工を再開し、続行
することになる。

このように、本実施例の工具自動段取り装置によれば、
判別手段と一括処理手段によって自動的に工具の段取り
が行われ、加工作業は途切れることなく、円滑かつ柔軟
に実施される。

〔発明の効果〕

以上、説明したとおり、本発明によれば、次のワークあ
るいは次の加工工程に対する工具段取りを予め一括して
自動処理することにより、ワークが変更になっても対処
出来る柔軟性を有し、工具段取り時間を短縮し加工能率
の向上と無人化への対応が可能なＮＣ旋盤の工具自動段
取り装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は記憶手段
における記憶内容の出力図、第３図は実施例の動作手順
のフローチャート、第４図はＡＴＣを備えた機械例の構
造説明図である。 １・・・中央処理装置（ＣＰ　Ｕ）、 ２・・・入出力手段、 ３・・・ＮＧ加ニブログラム・メモリ、４・・・使用工
具処理メモリ、 ５・・・刃物台工具処理メモリ、 ６・・・マガジン工具処理メモリ、 ７・・・機械制御手段、 ８・・・判別手段、 ９・・・第１の処理手段、 １０・・・第２の処理手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＮＣ旋盤の工具マガジンから刃物台へ工具を供給する工
   具自動段取り装置であって、現在加工中のワークに対し
   て刃物台にセットされた複数本数の工具のうち次からの
   加工に不要な工具及び不足している工具を次からの加工
   情報に基づいて選択し判別する判別手段と、判別された
   不要工具及び不足工具を総括し次から加工する工具を一
   括して刃物台へ事前設定する一括処理手段と、処理結果
   に基づき機械に指令して工具を一括交換させる制御手段
   と、加工情報中の各工具データ、タレット面の工具配置
   データ、工具マガジンの各ポットデータを記憶する１つ
   又は１つ以上の記憶手段とを備えることを特徴とするＮ
   Ｃ旋盤の工具自動段取り装置。