JPS6258861B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、工具貯蔵マガジンの割出装置に関す
る。

使用済の工具を次に使用する工具が保持されて
いた保持装置へ戻すようにした所謂ランダム戻し
方式の工具貯蔵マガジンにおいては、工具交換が
行われる度に工具の保持位置が変化する上、通常
は各工具に工具番号を明示することは行われない
ため、工具貯蔵マガジンを見ただけでは各保持位
置の工具が何番の工具であるかを知ることができ
ず、所定の番号の工具だけを取替えたい場合等に
は大変不便である。

ところで、上記のようなランダム戻し方式が可
能なものにおいては、複数の工具保持装置のそれ
ぞれに保持されている工具をそれぞれの工具番号
で記憶する記憶手段があり、この記憶内容は工具
交換が行われる度に現実の工具位置と記憶上の工
具位置とが一致するように書替えられるようにな
つているため、従来においては、数値キーによつ
て工具番号を指定すると前述した記憶手段の内容
を参照して指定された工具の保持されている保持
装置の番号を表示するようにし、作業者は表示さ
れた番号の工具保持装置が工具取出位置に位置す
るまで工具貯蔵マガジンを回動させて所望の工具
を取出位置に割出すようにしていた。しかしなが
ら、このものにおいては工具貯蔵マガジンの割出
しに先立つて工具番号を数値キーで入力して所望
工具の保持されている工具保持装置の番号を読取
るという準備作業が必要となる問題がある。

また、複数の工具保持位置のそれぞれに数字表
示器を設けて各工具保持位置に保持されている工
具の番号を表示するようにしたものもあり、この
ものでは上記の問題はないがこのものにおいて
は、各工具保持位置毎に表示器を設ける必要があ
るため、多くの表示器が必要となつて消費電力が
増大するだけでなく、表示装置が大形化し表示器
への配線が複雑となる等の欠点があつた。

本発明は工具取出位置に位置する工具保持装置
に保持された工具の番号を検索して表示すること
により、上記の問題点を解決したもので、以下そ
の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において１０は図略の工作機械本体に回
転可能に装架されている工具貯蔵マガジンで、こ
の工具貯蔵マガジン１０の外周部には複数、例え
ば８ケの工具保持装置Ｈ００〜Ｈ０７が等間隔に
配列されていて、時計方向に番号順に００から０
７までの番地が付けられている。

１１はスピンドルヘツドで、このスピンドルヘ
ツド１１にはスピンドル１２が回転自在に軸架さ
れているとともに、工具交換アーム１３が設けら
れている。この工具交換アーム１３はアーム駆動
装置１５によつて駆動されるようになつており、
後述するNC装置４０より工具交換指令が与えら
れると、スピンドル１２に保持された工具と工具
貯蔵マガジン１１の工具交換位置１４にある工具
とが交換される。また、１６は図略の工具取出装
置によつて工具貯蔵マガジン１０から工具を取出
す工具取出位置を示す。

工具貯蔵マガジン１０の回転軸２０はマガジン
駆動装置２１に連結されていてコンピユータ３０
から与えられる指令に応じて回転されるようにな
つている。また、外周部に突起２３を形成した割
出し板２２はマガジン１ピツチ即ち２つの隣り合
う工具保持装置間の距離だけ回転されると、１回
転されるようにギヤを介して回転シヤフト２０に
連結されており、マガジン１０が１ピツチ回転さ
れる毎に、即ち各工具保持装置が工具交換位置１
４に割出される毎に対向する近接スイツチ２４を
作動して割出し信号をコンピユータ３０に送出す
るようになつている。

４０は数値制御装置を示し、テープリーダ４１
を介して読込まれる数値制御データに基づいて図
略のサーボモータ駆動回路へパルスを分配し、こ
れによつて工作物に対する加工を制御する。ま
た、数値制御データに要求工具のデータ（Ｔコー
ド）がプログラムされていた場合には、これをコ
ンピユータ３０に出力し、工具交換の指令（Ｍ０
６）がプログラムされていた場合には、アーム駆
動装置１５に工具交換指令を出力するようになつ
ている。

前記コンピユータ３０は、工具貯蔵マガジン１
０の割出と工具番号の表示を行うもので、不揮発
性で書替えの可能な記憶装置３１と操作表示盤３
２とが内蔵のインタフエイスを介して接続されて
いる。

前記記憶装置３１には、前記工具保持装置Ｈ０
０〜Ｈ０７のそれぞれに保持されている工具の番
号を工具位置のデータとして記憶する工具位置記
憶エリア３１ａが設けられ、工具保持装置Ｈ００
〜Ｈ０７の番号にそれぞれ対応するTNA0〜
TNA0＋７の記憶番地に、それぞれの工具保持装
置に保持されている工具の番号が書込まれてい
る。工具Ｔの装着時においては、図略のデータ書
込装置によつて各工具保持装置Ｈ００〜Ｈ０７に
装着された工具の工具番号が工具位置記憶エリア
３１ａに書込まれ、以後は、工具交換が行われる
度に第２図に示すプログラムが実行されて工具番
号の書替えが行われる。すなわち、工具交換が完
了すると、スピンドル１２に装着されていた工具
の番号TNSを制御データテーブル３１ｂから読
出し、これを指定された工具が入つていた工具保
持装置に対応する記憶番地に書込む。なお、制御
データテーブル３１ｂには、工具交換位置１４に
割出されている工具保持装置の番号SNCPおよび
工具取出位置１６に割出されている工具保持装置
の番号SNOPを記憶する記憶エリアが設けられて
おり、これらのデータは、工具貯蔵マガジン１０
が１ピツチ回転される度に更新されるようになつ
ている。

一方、操作表示盤３２には、工具保持装置の番
号を表示する数字表示器３３、工具番号を表示す
る数字表示器３４、番号表示位置を切換える切換
スイツチ３５および工具番号を表示させたい工具
保持装置を順次切換える押ボタンスイツチ３６
ａ，３６ｂ、手動割出時における工具貯蔵マガジ
ン１０の回転方向を指令する方向指定スイツチ３
７、工具貯蔵マガジン１０の回動を指令する指令
スイツチ３８とが設けられている。

本実施例においては、押ボタンスイツチ３６
ａ，３６ｂが操作されるまでは、切換スイツチ３
５によつて指定された工具保持装置、すなわち、
工具交換位置１４もしくは工具取出位置１６に位
置する工具保持装置に保持された工具の工具番号
を表示し、この状態で前進用の押ボタンスイツチ
３６ａもしくは後退用の押ボタンスイツチ３６ｂ
が押圧されると工具交換位置１４または工具取出
位置１６から、時計方向もしくは反時計方向に隣
接する工具保持装置に保持された工具の番号が表
示され、この後、連続して押ボタンスイツチ３６
ａ，３６ｂが操作されると、工具番号の表示され
る工具保持装置がそれぞれ時計方向もしくは反時
計方向に順番にずれていくようになつている。

また、押ボタンスイツチ３６ａ，３６ｂが一定
時間以上操作されないと、切換スイツチ３５によ
つて指定された位置の工具保持装置に保持された
工具の工具番号を再び表示するようになつてい
る。

次に前記コンピユータ３０の詳細な動作につい
て説明する。先ず、工作機械の運転が開始される
前の状態においては、工具保持装置Ｈ００が工具
交換位置に位置決めされており、このため、工具
取出位置１６には工具保持装置Ｈ０２が位置して
いる。そして、工具位置記憶エリア３１ａには前
述したように、図略のデータ書込装置によつて工
具保持装置Ｈ００〜Ｈ０７に装着された工具の番
号が書込まれている。

この状態でコンピユータ３０が起動されると、
コンピユータ３０は、第３図に示すように、ステ
ツプ５３で制御データテーブル３１ｂのSDT0＋
１，SDT0＋２番地に０と２の番号をそれぞれ書
込み、工具交換位置１４および工具取出位置１６
の工具保持装置の番号を初期設定する。そして、
ステツプ５７で切換スイツチ３５のオンオフ状態
によつて初期表示位置が工具交換位置１４である
のか工具取出位置１６であるのかを判別し、初期
表示位置が工具交換位置１４であればステツプ５
８で表示モードを“１”に設定し、工具取出位置
１６であればステツプ５９で表示モードを“２”
に設定して第４図に示す処理ルーチンのステツプ
６３へ移行する。

これにより、切換スイツチ３５によつて表示位
置が工具交換位置１４に設定され表示モードが
“１”となつていれば、ステツプ６５から６７へ
移行し、工具交換位置１４に位置する工具保持装
置の番号SNCPを制御データテーブル３１ｂの記
憶内容から検出する。そして、ステツプ６８で、
この検出された工具保持装置の番号SNCPを表示
器３３に出力して工具保持装置の番号を表示す
る。この場合にはSNCPとして零が初期設定され
ているため、零が工具保持装置の番号として表示
される。この後、ステツプ７０で工具保持装置の
番号SNCPに対応する工具位置記憶エリア３１ａ
の記憶番地すなわち、この場合には記憶エリア３
１ａの先頭番地TNA0から工具番号１６を読出
し、これをステツプ７１で表示器３４に出力する
ことによつて工具保持装置Ｈ００に保持された工
具の工具番号１６を表示する。

一方、切換スイツチ３５によつて表示位置が工
具取出位置１６に設定され表示モードが“２”と
なつていれば、ステツプ６６から７２へ移行し
て、工具取出位置１６に位置する工具保持装置の
番号SNOPが２であることを前記の場合と同様に
制御データテーブル３１ｂによつて検出してこれ
を表示器３３によつて表示し、工具保持装置Ｈ０
２に対応する工具位置記憶エリア３１ａのTNA0
＋２番地に記憶されている工具番号１３を読出し
て、これを表示器３４によつて表示する。

このようにして、工具交換位置１４もしくは工
具取出位置１６に位置する工具保持装置の番号
と、これに保持された工具の番号とが表示され
る。また第３図のステツプ５７から５９のルーチ
ンは切換スイツチ３５が操作される度に実行され
るようになつており、起動後においてスイツチ３
５が切換えられると、工具保持装置の番号と工具
番号の表示される位置がこれに応じて変更され
る。

なお、工作物の加工が開始され、工具交換が行
われると、工具貯蔵マガジン１０の回転に伴つて
工具交換位置１４もしくは工具取出位置１６に位
置する工具保持装置が変わつて行くが、工具貯蔵
マガジン１０が１ピツチ回転してコンピユータ３
０に割出信号が与えられる度に、コンピユータ３
０は第４図のステツプ６１，６２によつて制御デ
ータテーブル３１ｂに記憶された工具交換位置１
４および工具取出位置１６に位置する工具保持装
置の番号SNCP，SNOPを書換えた後、ステツプ
６３以後の表示ルーチンを実行するようになつて
いるため、表示器３３，３４には、絶えず工具交
換位置１４もしくは工具取出位置１６に位置する
工具保持装置の番号とこれに保持された工具の番
号とがそれぞれ表示される。

一方、所定の番号の工具を取出して交換する場
合には、方向指定スイツチ３７によつて回転方向
を指定するとともに、切換スイツチ３５によつて
番号表示位置を工具取出位置に指定し、この後、
回転指令スイツチ３８を操作する。コンピユータ
３０は回転指令スイツチ３８が操作される度に第
５図のプログラムを実行し、ステツプ８０で方向
指定スイツチ３７のオンオフ状態で工具貯蔵マガ
ジン１０の回転方向を判別し、ステツプ８１もし
くは８２で、マガジン駆動装置２１に正転指令ま
たは逆転指令を与える。そして、工具貯蔵マガジ
ン１０が指定された方向へ１ピツチ回転して近接
スイツチ２４から割出信号が出力されると、これ
をステツプ８３で判別してステツプ８４へ移行
し、マガジン駆動装置２１に停止指令を出力する
とともにこの後第４図の処理ルーチンIFRへ移行
する。これにより、工具貯蔵マガジン１０が指定
された方向へ１ピツチ回転されるとともに、新し
く工具取出位置１６に来た工具保持装置の番号と
これに保持されている工具の番号とが表示器３
３，３４によつてそれぞれ表示される。

表示器３４に表示された工具番号が取替えを要
する工具の番号でなければ、作業者は回転指令ス
イツチ３８を再操作する。これにより、前述の動
作が繰返えされ、新しく工具取出位置１６に来た
工具保持装置の番号とこれに保持された工具の番
号とが再び表示される。このような動作の繰返し
により、作業者は交換すべき工具を工具取出位置
１６に割出し、新しい工具と取替える。なお、新
たに装着された工具の番号が前の工具と異なる場
合には、図略のデータ書込装置によつて前記工具
位置記憶エリア３１ａの記憶内容が修正される。

また、表示位置変更用の押ボタンスイツチ３６
ａもしくは３６ｂが押圧された場合には第６図の
ステツプ８５，８６で、現在の表示モードの判別
を行い、表示モードが“１”であれば、工具交換
位置１４に位置する工具保持装置の番号SNCPを
読出カウンタROCにセツトし、表示モードが
“２”であれば、工具取出位置１６に位置する工
具保持装置の番号SNOPを読出カウンタROCにセ
ツトする。そして、ステツプ９０で表示モードを
零にセツトし、ステツプ９３から９６までもしく
は９８から１０１までのプログラムにより、押ボ
タンスイツチ６３ａが押圧された場合であれば読
出カウンタROCの内容を１ずつ増加させ、押ボ
タンスイツチ６３ｂが押圧された場合であれば読
出カウンタROCの内容を１ずつ減少させ、この
後ステツプ９７もしくはステツプ１０２で後述の
時計数用カウンタを零セツトした後、第４図のス
テツプ６３へ移行する。

これにより、ステツプ７７から７９までのプロ
グラムが実行され、読出カウンタROCの計数値
が工具保持装置の番号として表示されるととも
に、工具保持装置の番号に対応する記憶番地に記
憶された工具番号が表示される。この時、読出カ
ウンタROCの内容は、工具交換位置１４または
工具取出位置１６に位置する工具保持装置の番号
に対して１だけずれた値となつているため、工具
交換位置１４もしくは工具取出位置１６に隣接す
る工具保持装置の番号と、これに保持された工具
の番号とが表示される。

この後、引続いて押ボタンスイツチ３６ａもし
くは３６ｂが押圧されると、第６図のプログラム
が再び実行されるが、この時には表示モードが
“０”となつているため、ステツプ８６からステ
ツプ９０へ直接移行し、読出カウンタROCの内
容が１だけ変更されて表示ルーチンへ移行する。
これにより、工具番号と工具保持装置の番号が表
示される工具保持装置が、時計方向もしくは反時
計方向にずれることになる。以下、同様の動作が
繰返えされることにより、全ての工具保持装置に
保持されている工具の番号が順次表示される。

さらにコンピユータ３０は図略のRTC信号発
生回路から、一定周期の基準クロツクが発生され
る度に第３図のステツプ５５，５６のプログラム
を実行して時計数カウンタの歩進と、タイムアツ
プの検出を行うようになつており、タイムアツプ
が検出されると、ステツプ５７から５９の処理に
よつて表示モードを“０”から“１”または
“２”に戻すようになつている。時計数カウンタ
は、押ボタンスイツチ６３ａ，６３ｂが押圧され
る度に第５図のステツプ９７もしくは１０２でリ
セツトされるため、押ボタンスイツチ６３ａ，６
３ｂが設定時間よりも短い間隔で操作されている
間は表示モードは“０”の状態を維持し、設定時
間よりも長い間操作されない場合には表示モード
が“１”もしくは“２”に戻り、工具交換位置１
４もしくは工具取出位置１６の工具保持装置の番
号とこれに保持された工具の番号が表示されるこ
とになる。

なお、上記実施例においては、それぞれの工具
が保持されている工具保持装置の番号に対応する
記憶番地にそれぞれの工具番号を記憶することに
よつて各工具の保持位置を記憶するようにしたも
のであつたが、各工具の工具番号に対応する記憶
番地を有する記憶エリアを設け、これに各工具の
保持された工具保持装置の番号を書込むことによ
つて各工具の保持位置を記憶するようにしたもの
でも、工具保持装置の番号および工具番号の検索
方法を若干変更するだけで本発明を適用できる。

以上述べたように本発明においては、工具保持
装置のそれぞれに付された固有の番号と工具の工
具番号とを関連して記憶するとともに、工具取出
位置に位置する工具保持装置の番号を記憶する記
憶手段と、回転指令が与えられる度に工具貯蔵マ
ガジンを一定量ずつ回動させ異なる工具保持装置
を工具取出位置へ順番に割出す割出制御手段と、
工具貯蔵マガジンが１ピツチ回動される度に工具
取出位置に位置する工具保持装置の番号を書替え
る書替手段と、記憶手段の記憶内容から工具取出
位置に位置する工具保持装置に保持された工具の
工具番号を読出す読出手段と、この読出手段によ
つて読出された工具番号を表示する表示手段とを
設けた構成であるので、マガジン内の工具を取替
える際に工具貯蔵マガジンを回動させるだけで新
たに工具取出位置に割出された工具の番号を知る
ことができ、工具貯蔵マガジンの割出しに先立つ
て取出すべき工具の保持されている保持装置の番
号を検索する準備作業が不要となつて工具の取替
作業が簡単となる上、各工具保持装置毎に表示器
を設ける必要がないため、表示装置を小形化でき
かつ表示のための電力消費を少なくできる利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
工具番号表示装置を備えた工具交換システムの第
１実施例を示すブロツク図、第２図から第６図は
第１図におけるコンピユータ３０の動作を示すフ
ローチヤートである。 １０……工具貯蔵マガジン、１４……工具交換
位置、１６……工具取出位置、３０……コンピユ
ータ、３１……記憶装置、３１ａ……工具位置記
憶エリア、３２……操作表示盤、３３，３４……
数字表示器、３５……切換スイツチ、３６ａ，３
６ｂ……押ボタンスイツチ、３８……回転指令ス
イツチ、Ｈ００〜Ｈ０７……工具保持装置、Ｔ…
…工具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 工具貯蔵マガジンに設けられた複数の工具保
   持装置のそれぞれに保持された複数の工具を工具
   取出位置に順次割出す装置であつて、前記工具保
   持装置のそれぞれに付された固有の番号と前記工
   具の工具番号とを関連して記憶するとともに、前
   記工具取出位置に位置する工具保持装置の番号を
   記憶する記憶手段と、回転指令が与えられる度に
   前記工具貯蔵マガジンを一定量ずつ回動させ異な
   る工具保持装置を前記工具取出位置へ順番に割出
   す割出制御手段と、この割出制御手段によつて前
   記工具貯蔵マガジンが一定量ずつ回動される度に
   前記工具取出位置に位置する工具保持装置の番号
   を書替える書替手段と、前記記憶手段の記憶内容
   から工具取出位置に位置する工具保持装置に保持
   された工具の工具番号を読出す読出手段と、この
   読出手段によつて読出された工具番号を表示する
   表示手段とを設けたことを特徴とする工具貯蔵マ
   ガジンの割出装置。