JPS6399149A - 工作機械の工具交換方法 - 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、例えばマシニングセンタ、パンチプレス等の
工作機械に使用している工具と工作機械の近傍に設けた
工作収納マガジンに収納されている工具とを工具自動交
換装置で交換する工作機械の工作交換方法に関する。

（従来の技術） 従来、マシニングセンタやパンチプレス等の工作殿械に
使用している工具と、工作機械の近傍に設けた工具収納
マガジンに収納されている工具とを工具自動交換装置で
交換する工具交換方法では、工具収納マガジンに多数の
工具が収納されており、工作機械のＮＣＲ置に対して各
工具の寸法や形状を示す工具番号をその工具の収納位置
番号と共に記憶させ、工具番号を指定することにより、
工具収納マガジンの対応する工具の収納位置を所定の工
具交換位置に移動させるようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） とＥろがこのような従来の方式では、オペレ−夕が加工
に先立ってまず、工具収納マガジンの各工具収納位置番
号を、その収納位置に収納されている工具の工具番号と
共にＮＣ装置に登録しなければならない。また、手動で
加工礪の加工位置にある工具を工具収納マガジンに収納
されている別の工具と交換する時、その交換のたびに交
換された工具の工具番号を工具収納マガジンの収納位晋
番号と共にＮＣ装置に登録し直さなければならない手間
が必要であった。

さらに、実際に工具交換する際に、工具収納マガジンに
収納されている工具から次加工用工具を選択して交換位
置で加工済工具と交換した後、加工済工具の指定された
工具ポットの位置を選択しなければならず、その時間だ
【プ工具交換時間が余計にかかるという問題を抱えてい
る。

（発明の目的） 本発明の目的は、上記事情に鑑み問題を改善するために
提案されたもので、工具交換時における工具交換時間の
短縮化を可能にした工作機械の工具交換方法を提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、複数の工具を収納
する工具ポットを設けた工具収納マガジンの工具ポット
ナンバーテーブルおよび工具ナンバーテーブルを互いに
対応させて記憶するナンバー対応記憶部を、工作は械を
制御するＮＣ装置の中央処理装置に連絡可能に設け、加
工プログラムより工具交換指令があった際、先に前記ナ
ンバー対応記憶部の工具ナンバーテーブルより交換すべ
き所望の次加工用工具を探し、次いでその次加工用工具
に対応する工具収納位置を工具ポットナンバーテーブル
より探して、工具収納マガジンを動作させ次加工用工具
を工具自動交換装置と対向する交換位置に位置決めし、
工作悲械の加工位置にある使用済工具とを工具自動交換
装置で交換した後、前記工具ナンバーテーブルに、使用
済工具と次加工用のナンバーとを書き替えることを特徴
とする工作機械の工具交換方法である。

（作用） 本発明の工具交換方法を採用することにより、工具収納
マガジンの各工具ポットに収納されている工具がナンバ
ー対応記憶部の工具ポットナンバーテーブルおよび工具
ナンバーテーブルに記憶されているから、その時その時
の工具収納位置を正確に知ることができると共に、個々
の工具について選定の収納位置を定めておく必要はなく
、使用済工具を最寄りの空いた収納位置へ収納すればよ
い。従って、工具交換時間が短縮される。

（発明の実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図および第２図を参照するに、工作機械としての例
えばパンチブレス１における加工位置にパンチ３．ダイ
５をそれぞれ１個ｆつ取付けるようになっている。パン
チ３．ダイ５を自動交換するために、橙外に例えば回転
駆動される円盤状の工具収納マガジン７と自動工具交換
装置（以下、ＡＴＣという）９とが設置されている。パ
ンチプレス１は、Ｘ、Ｙ、２方向の送りの組合せにより
材１１Ｗの所望加工位置をパンチ３．ダイ５間に位置決
めし、ラム１１をクランク１３の回転により昇降させ、
材料Ｗに対し打ち抜き加工を行なう。

材料Ｗの×、Ｙ２方向の送りは構を詳述すると、ベット
１５上にキャリッジベース１７が設りられ、モーフ１９
と送りネジ２１とによりＹ方向に移動させる。キャリッ
ジベース１７上にはキャリッジ２３が設けられており、
モーフ２５と送りネジ２７とによりＸ方向に移動される
。

キャリッジ２３には材料〜・Ｖを把持するためのクラン
プ２９が設けられている。

材料Ｗを支持するためにベット１５の両側にサイドテー
ブル３１が設けられており、これはキャリッジベース１
７に取付（ジられており、キャリッジベース１７と共に
Ｙ方向へ移動する。また両サイドテーブル３１間にはキ
ャタピラテーブル３３が設けられている。このキャタピ
ラテーブル３３はその両端がキャリッジベース１７に連
結されており、スプロケット３５に掛は回されていて、
両サイドデープル３１と同じようにキャリッジベース１
７と共にＹ方向に移動する。

両サイドテーブル３１上には、材ｎｗをＹ方向に移動さ
せるとぎには材料Ｗとサイドテーブル３１は移動しない
が、材料ＷをＸ方向に移動させるときに円滑な移動が行
なえるように、Ｘ方向に回転するローラ３７が多数設置
プられている。

上記のパンチブレス１においては、ＮＣＢ置によって工
具収納マガジン７に収納された所定の寸法、形状のパン
チ３．ダイ５がＡＴＣ９によってバンチブレス１の加工
位置にあるパンチ３．ダイ５と交換される。そして、こ
の加工位置にあるパンチ３．ダイ５の間に上記Ｘ、Ｙ２
方向の送りの組合せにより、クランプ２９によって把持
された材料Ｗの所望加工位置を移動させ、クランク１３
の回転によりラム１１を昇降させ、パンチ３をダイ５に
対して打撃し、材料Ｗに所望の形状の打ち扱きを行なう
のである。

このようなパンチブレス１に対する工具収納マガジン７
の詳しい説明が第３図および第４図に示されている。第
３図および第４図において、この工具収納マガジン７は
円盤状タレット型のものであり、図に示していない回転
駆動装置により正、逆所望の方向に所望角度回転される
。この工具収納マガジン７の円周部に多数設けた工具ポ
ット３９．３９．・・・・・・には、寸法、形状の異な
る復改のパンチ３．ダイ５が収納されている。

各パンチ３の頭部には、第４図に示すように、そのパン
チ３．ダイ５の寸法および形状を示すバーコード４１が
形成されている。またこの工具収納マガジン７の近傍に
はバーコード４１の読取装置４３が配置されている。し
たがって、バーコード読取装置４３により、近づいてき
た工具ポット３９に収納されでいるパンチ３のバーコー
ド４１を読取ることができる。

このような成域的な要素を持つパンチブレス１における
、交換工具の配置記憶装置を用いた配置記憶方法の実施
例を次に説明する。第５図に示すように、パンチブレス
１はＮＣ装置４５に中央処理装置（ＣＰＵ）４７、工具
収納マガジン７のモータ駆動部４９．金型セットデータ
表示部５１が備えられている。

工具収納マガジン７の駆動モータ５３は、このＮＣ装置
４５のモータ駆動部４９により駆動制御される。

バーコード読取記憶装置５５には、センサ部５７、コー
ド変換部５つ、読取軌道部６１、コード読取監視部６３
が偏えられ、さらにコード変換部５９からの出力のコー
ドバッファ６５、ナンバー対応記憶部６７が備えられで
いる。

コード読取監視部６３は、このバーコード読取装置５５
の動作を制御するものであり、読取軌道部６１に対して
、軌道信号を与え、読取軌道部Ｇ１はセンサ部５７に対
して読取り動作を開始させ、またＮＣ装置４５側のモー
タ駆動部４９に対しモータ５３の一巡回転指令を与える
。

そこで、駆動モータ５３により工具収納マガジン７が一
回転する間に、センサ部５７は近づいてきた工具ポット
３９に収納されているパンチ３のバーコード４１を順次
読取り、コード変換部５９に読取り信号を与える。コー
ド変換部５つでは、センサ部５７からの信号を解読し、
コードバッファ６５を介してナンバー対応記憶部６７に
出力する。

ナンバー対応記憶部６７には、第６図に示す如く、工具
ポットナンバーテーブル６７Ａと工具ナンバーテーブル
６７Ｂがある。工具ポットナンバーテーブル６７Ａに記
憶される工具ボッ１−ナンバーは、工具収納マガジン７
にお【プる工具収納位置のナンバーを示し、この実施例
では１から２４まであることを示している。すなわち、
工具収納マガジン７には２４個の工具が収納可能である
。工具ポットナンバーテーブル６７Ａに記憶される工具
ポットナンバーＯ〈ゼロ）番は加工に用いる工具の取付
位置を示している。

工具ナンバーテーブル６７Ｂに記憶される工具ナンバー
は、工具寸法、形状を識別するためのコードの様なもの
である。例えば、寸法何ｍ、／ｍの何形状の工具は何番
というように決められているものである。これら工具ポ
ットナンバーテーブル６７Ａと工具ナンバーテーブル６
７Ｂの２つのテーブルを対応させて、工具収納マガジン
７の何番の収納位置にどの工具例えば金型が収納されて
いるかがナンバー対応記憶部６７に記憶される。

このナンバー対応記憶部６７は常にＴ作殿械としての例
えばパンチプレス１を制御するＮＣ装置４５のＣＰＵ４
７と連絡をとり確認し合っているものである。

工具収納マガジン７の工具ポット３つに収納されている
例えばＴ１０５の工具と、パンチプレス１に使用した例
えばＴ２Ｏ１の工具とを交換する動作が第７図に示され
ている。すなわち、第７図のく１）では、Ｔ２Ｏ１の工
具がパンチプレス１で使用を終了し、次に工具収納マガ
ジン７の工具ボットナンバー２０に収納されているＴ１
０５の工具を使用したい場合に、加工プログラムのＴ指
令（工具指令）により、第６図に示したナンバー対応記
憶部６７の工具ナンバーテーブル６７ＢからＴ１０５の
工具を探１゜ 工具ナンバーテーブル６７ＢでＴ１０５の工具を探し出
したら、このＴ１０５の工具に対応する工具ポットナン
バーを工具ポットナンバーテーブル６７△から参照する
。この例の場合には、Ｔ１０５の工具は工具ポットナン
バー２０すなわち工具収納マガジン７の工具収納位置２
０番に収納されていることが判明したので、工具収納位
置２０番がＡＴＣ９と対向する位置になるよう工具収納
マガジン７を第７図（２）に示す如く回転させる。

その後、ＡＴＣ９の一方の把持部にＴｌ　０５の工具を
、他方の把持部にＴ２Ｏ１の工具を第７図の（３）に示
す如く把持させる。次に、ＡＴＣ９を１８０度回転させ
て、第７図の（４）に示すごとき状態にする。さらに、
第７図の（５〉に示す如く、ＡＴＣ９に把持されたＴ２
Ｏ１の工具を工具収納マガジン７の工具収納位置２０番
に収納し、Ｔ１０５の工具をパンチプレス１の加工位置
にセットする。

このように、工具交換が終了した時点で、ナンバー対応
記憶部６７の工具ナンバーテーブル６７Ｂの内容を、工
具ポットナンバーＯ（ゼロ）の位置がＴ１０５の工具に
、工具ポットナンバー２０の位置がＴ２Ｏ１の工具とな
るように書き替えて記憶される。以上のように、工具交
換の度毎に工具ナンーバーテーブル６７Ｂの内容を書き
替えるので、どの工具がどこにあるか常に把握されてい
る。

従って、工具を探し出す時には、工具ナンバーテーブル
６７Ｂから先に探し出してから、工具ポットナンバーテ
ーブル６７△を対応させて、対応する工具収納位置を正
確に知ることができる。従って１個々の工具について、
特定の収納位置を定めておく必要がなく、使用済の工具
はどこでも最寄りの空いた収納位置へ収納すればよく、
工具交換時間が従来に比べて短縮されることになる。

前）ホした実施例におけるナンバー対応記憶部６７への
工具ポットナンバーおよび工具ナンバーの記憶はバーコ
ード読取記憶装置５５を用いて、工具収納マガジン７か
ら自動的に記憶されているが、作Ｒｅが各工具を工具収
納マガジン７の工具ポットに収納する際に、その工具ポ
ットナンバーに対する工具ナンバーをナンバー対応記憶
部６７に入力して記憶させてやっても構わない。

次に、本実施例にお（）る工具交換の動作を第８図のフ
ローチャートを用いて説明する。

第８図において、工具交換のＴ指令が開始されると、第
０段で指令値の工具Ｔが加工位置の工具ナンバーＴｏで
あるかどうか判断し、Ｔ＝Ｔｏであれば第０段の加工に
そのまま入る。Ｔ＝ＴｏＦなければ、第０段に進み、指
令値の工具Ｔが工具収納マガジン７の交換準備位置すな
わちＡＴＣ９と対向した位置に次加工用工具Ｍｏがある
かどうかを判断する。Ｔ＝Ｍｏでなければ、第■段で工
具収納マガジン７を回転させて第０段の手前に戻す。Ｔ
＝Ｍｏであれば、第０段でＡＴＣ９を動作させて工具交
換を行なう。工具交換を行なった後、第０段でナンバー
対応記憶部６７の工具ナンバーテーブル６７Ｂに使用済
工具と次加工用工具とのナンバーを害ぎ替える。第０段
で交換された次加工用工具で加工が行なわれる。

なお、本発明は前）ホした実施例に限定されるものでな
く、適宜の変更を行なうことにより、その他の態様で実
施し得るものである。例えば、パンチプレスだけでなく
、マシニングセンタなどの工作は械でも対応可能である
。

（発明の効果） 以上のごとき実施例の説明から理解されるように、本発
明によれば、工具交換する際に、バ一対応記憶部に工具
ポットナンバーテーブルと工具ナンバーテーブルを対応
させ、工具ナンバーテーブルに記憶されている次加工用
工具と使用流工具とを書き替えるだけで工具交換動作が
行なわれるから、従来に比べて著しく工具交換時間が短
縮化される効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施をした一実施例のパンチプレスを
示づ概略側面図、第２図は第１図における平面図である
。 第３図は第２図における矢印■部分の拡大斜視図、第４
図は第３図にお（プる矢視■部分の拡大図である。 第５図は交換工具の配置記憶装置の回路ブロック図、第
６図は第５図におけるナンバー対応記憶部の詳細図、第
７図は工具交換する際の動作説明図および第８図は工具
交換する際の動作のフローチャートである。 （図面の主要な部分を表わず符丹の説明）１・・・パン
チブレス　　　７・・・工具収納マガジン９・・・ＡＴ
Ｃ３９・・・工具ポット ４５・・・ＮＣ装置　　　　４７・・・ＣＰＵ６７・・
・ナンバー対応記憶部 ６７Ａ・・・工具ポットナンバーテーブル６７Ｂ・・・
工具ナンバーデープル 代理人　弁理士　　三　好　保　男 第１　図 第３図 第４図 第６図 茅８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の工具を収納する工具ポットを設けた工具収納マガ
   ジンの工具ポットナンバーテーブルおよび工具ナンバー
   テーブルを互いに対応させて記憶するナンバー対応記憶
   部を、工作機械を制御するＮＣ装置の中央処理装置に連
   絡可能に設け、加工プログラムより工具交換指令があつ
   た際、先に前記ナンバー対応記憶部の工具ナンバーテー
   ブルより交換すべき所望の次加工用工具を探し、次いで
   その次加工用工具に対応する工具収納位置を工具ポット
   ナンバーテーブルより探して、工具収納マガジンを動作
   させ次加工用工具を工具自動交換装置と対向する交換位
   置に位置決めし、工作機械の加工位置にある使用済工具
   とを工具自動交換装置で交換した後、前記工具ナンバー
   テーブルに、使用済工具と次加工用のナンバーとを書き
   替えることを特徴とする工作機械の工具交換方法。