JPWO2014084376A1 - 工作機械 - Google Patents
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Abstract
Description
また、前記工具マガジンの工具検知位置に割り出された工具の折損の有無を検知する工具折損検知装置を備えたことで、工具マガジンに収容された工具ごとに工具折損装置を設ける必要がないので、構成を簡素化することができる。
工具折損検知装置1を備えた横形マシニングセンタ100は、図1に示すように、図示しないベッドに立設されたフレーム100aと、工具Taが装着される主軸装置101と、加工領域を区画する加工室WRと、加工領域を覆って加工室WRを形成する加工室カバー102と、加工室WRの上方に配設され多数の工具Tbを収容する回転円盤式の工具マガジン103と、工具マガジン103を覆うマガジンカバー104aと、工具マガジン103と加工室WRとの間に配設されたシャッタ105aを開閉するシャッタ装置105と、工具マガジン103に収納された工具Tbと主軸装置101に装着された工具Taとの間で工具Tbを交換する工具交換装置106と、工具の折損の有無を検知する工具折損検知装置1と、主軸装置101、シャッタ装置105、工具交換装置106および工具折損検知装置1の動作を制御する制御装置4と、を備えている。
工具交換装置106の動作(ATC動作)について、図3(a)、および図4(a)と(b)を参照しながら説明する。図3(a)は、ATC動作における工具交換待機位置P1を示す正面図である。主軸装置101の工具交換待機位置P1では、主軸装置101に装着された工具Taが工具マガジン103の中心軸Cの真下に位置し、シャッタ105aが開放された状態である。工具交換待機位置P1から主軸装置101を上方に移動した位置(工具交換位置P0)で主軸装置101と工具マガジン103との間で工具Ta(T1)を交換する。図4(a)と(b)は、をATC動作示す模式的正面図である。
主軸装置101に装着された工具Ta(T1)を工具マガジン103に返却する場合は、図3(a)に示すように、シャッタ105aを開けた状態で、主軸装置101の工具交換待機位置P1から主軸装置101を上方の工具交換位置P0に移動して工具マガジン103の工具交換位置P0に配設された空の保持爪103aに主軸装置101に装着され前工程で使用した第1の工具T1を押し込んで(図4(a)参照)、主軸装置101に配設されたクランプ装置(不図示)により第1の工具T1をアンクランプし主軸装置101を後退させて工具マガジン103に返却する。
工具マガジン103に収容され次工程で使用する第2の工具T2を主軸装置101に装着する場合は、第2の工具T2を図4(a)に示す位置からθ1度だけ時計回りに回転させて工具マガジン103の工具交換位置P0(工具マガジンの中心軸の真下の位置)に割り出す(図4(b)参照)。
なお、図4において、例えば、工具T2を払い出して保持爪103aが空の状態は工具T2を破線で図示し符号は(T2)で表示する。また、工具マガジン103を回転させて工具T1を移動したことを図示する場合は、移動前をT1′、移動後をT1と表示する。
他方、図5の右側に示すように、同じ部位ではない場合には(S1のNo)、第2の工具T2によるワークの加工の実行指令を与えてから(S12)、折損検知ステップを実行する(S14)。
折損検知ステップは、工具交換装置106により、前工程である第1の加工工程に供された第1の工具T1を工具マガジン103に返却する返却ステップと(図4(a)参照)、後工程である第2の加工工程に供する第2の工具T2を主軸装置101に装着する装着ステップと(図4(b)参照)、が実行されシャッタ105aが閉められた状態で行われ、工具マガジン103に返却された第1の工具T1の折損の有無を検知する(図4(c)参照)。
横形マシニングセンタ100は、図5の左側に示すように、第1の工具T1(前工程)による加工部位と第2の工具T2(後工程)による加工部位が同じ部位であるかどうかを判定し(S1)、同じ部位である場合には(S1のYes)、折損検知ステップ(S2〜S3)により第1の工具T1が折損していると判断した場合には(S4のYes)、第2の加工工程の実行指令を出さずに横形マシニングセンタ100(図1参照)の動作を停止して、ブザーや表示ランプ等により工程管理者に警告する(S5)。
図5の右側に示すように、第1の工具T1(前工程)による加工部位と第2の工具T2(後工程)による加工部位が同じ部位ではない場合には(S1のNo)、第2の工具T2によるワークの加工の実行指令を与えてから(S12)、折損検知ステップを実行し(S13〜S14)、折損検知ステップ(S13〜S14)により第1の工具T1が折損していると判断した場合には(S15のYes)、第2の加工工程の終了後にブザーや表示ランプ等により工程管理者に警告する(S16)。一方、折損検知ステップ(S3)により第1の工具T1が折損していないと判断した場合には(S15のNo)、折損検知ステップを終了する。
続いて、横形マシニングセンタ100は、次工程で使用する第3の工具T3に交換するための第2の工具T2の返却準備動作に移行する(図4(d)と(e)参照)。
第2の工具T2の返却準備動作は、第2の工具T2を払い出した空の保持爪103a(図1参照)を図4(d)に示す位置からθ2度だけ反時計回りに回転させて工具マガジン103の工具交換位置P0に割り出す動作である(図4(e)参照)。
工具折損検知装置1は、第1の工具T1(前工程)による加工部位と第2の工具T2(後工程)による加工部位が同じ部位である場合には(S1のYes)、第1の加工工程の完了後、第1の工具T1の折損がないことを確認してから第2の工具T2により第2の加工工程を実行することで(S4→S6)、前工程(下穴加工)で使用された第1の工具T1(ドリル)の折損による次工程の第2の工具T2(リーマ、タップ)の連鎖的な折損を回避することができる。
例えば、本発明の実施形態においては、工具折損検知装置1において、光センサ2を被検知工具Twの軸線方向に沿って移動する移動手段3を設けたが、これに限定されるものではなく、光センサ2を被検知工具Twの軸線方向に沿って複数個所に配設してもよい。また、工具の折損を検知する光センサ2を工具マガジン103の中心軸の水平方向位置に配設したが、これに限定されるものではなく、水平方向位置よりも高い位置にすることもでき、工具マガジンの形状等に応じて適宜設定することができる。
2 光センサ(検知手段)
3 移動手段
4 制御装置
100 工作機械
100 横形マシニングセンタ(工作機械)
101 主軸装置
102 加工室カバー
103 工具マガジン
103a 保持爪
104a マガジンカバー
105 シャッタ装置
105a シャッタ
105b 直線ガイド機構
106 工具交換装置
CL 軸線
MR マガジン室
T1 第1の工具
T2 第2の工具
Tw 被検知工具
WR 加工室
Claims (3)
- ワークを加工する工具が装着される主軸装置と、
前記工具による加工領域を覆う加工室と、
この加工室の上方に配設され複数の工具を収容する回転円盤式の工具マガジンと、
この工具マガジンと前記加工室との間に配設された開閉自在なシャッタと、
前記工具マガジンに収納された工具と主軸装置に装着された工具との間で工具を交換する工具交換装置と、
前記工具マガジンの工具検知位置に割り出された工具の折損の有無を検知する工具折損検知装置と、
前記主軸装置、前記工具交換装置および前記工具折損検知装置の動作を制御する制御装置と、を備えた工作機械であって、
この制御装置は、
前記工具交換装置により、前記主軸装置に装着され前工程で使用した第1の工具を前記工具マガジンに返却する返却ステップと、
次工程で使用する第2の工具を前記工具マガジンから受け取って前記主軸装置に装着する装着ステップと、
前記シャッタを閉めた後、前記工具折損検知装置により、前記工具マガジンに返却した第1の工具を前記工具検知位置に回転移動して折損を検知する折損検知ステップと、を実行すること、
を特徴とする工作機械。 - 前記制御装置は、前記第1の工具による前記ワークの加工部位と前記第2の工具による加工部位が同じ部位であるかどうかを判定し、
同じ部位である場合には、前記折損検知ステップにより前記第1の工具の折損がないことを確認した後に、前記主軸装置に装着した前記第2の工具による前記ワークの加工の実行指令を与えること、
を特徴とする請求の範囲第1項に記載の工作機械。 - 前記制御装置は、前記第1の工具による前記ワークの加工部位と前記第2の工具による加工部位が同じ部位であるかどうかを判定し、
同じ部位ではない場合には、前記第2の工具による前記ワークの加工の実行指令を与えてから、前記折損検知ステップを実行すること、
を特徴とする請求の範囲第1項に記載の工作機械。
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