WO2017126010A1 - 工作機械の制御方法及び工作機械 - Google Patents

Abstract

　クーラントパイプ（７３）の取り付けられた工具ホルダ（７１）を用いる工作機械（１）の制御方法であり、工作機械のツールローディングステーション（３０）に工具（７０）が準備されたことを示す信号をきっかけとして、工具の工具ホルダへのクーラントパイプの取付けの異常の有無を、工具ホルダがツールローディングステーションにある間に検出する段階と、異常の有無を検出する段階で異常を検出した場合に、アラームを発出する段階と、を含む工作機械の制御方法。

Description

工作機械の制御方法及び工作機械

　本発明は、スルースピンドルクーラント供給方式を用いる工作機械に関するものである。

　マシニングセンタ等の工作機械の主軸及びそれに装着される工具ホルダと工具を軸方向に貫通してクーラントの流路を設け、工具の先端からクーラントを吐出する、所謂スルースピンドルクーラント供給方式が知られている。特許文献１はそのようなスルースピンドルクーラント供給方式で用いられる工具ホルダを記載している。前記工具ホルダは、主軸側のクーラント供給管からクーラントを受けるために、主軸側に延びるクーラントパイプを必要とする。クーラントパイプは、工具交換にともなって消耗する部品である等の理由から、通常は、特許文献１で示されるように、工具ホルダとは別体で製作されたものが工具ホルダにねじ込み固定される。

特開２００５－２３０９５６号公報

　作業者が工具ホルダにクーラントパイプを接続し忘れて、それに気づかぬままその工具ホルダが主軸に装着されて加工に用いられると、主軸を通って供給されたクーラントが工具ホルダに供給されずに、主軸側に還流し、本来のクーラント流路ではない主軸の内部あるいは軸受部に侵入するという不具合が発生する。クーラントが主軸の軸受部に侵入した場合には、例えば、軸受部の潤滑油がクーラントによって洗い流されるために、軸受の焼付きといった重大な損傷を招くこともある。

　また、工具ホルダに対するクーラントパイプのねじ込みが不完全であると、工具ホルダの基準面からのクーラントパイプの長さが規定の寸法よりも長くなる。そうすると、工具交換がうまく行われず、また主軸の内部や自動工具交換装置の工具交換アームの損傷を引き起こすことがある。

　実際の加工現場では、スルースピンドルクーラント供給が可能な工作機械とそうではない工作機械とが混在して設備されていたり、スルースピンドルクーラントを必要とする工具と必要としない工具とが混在していたりするので、作業者はクーラントパイプの取り付け忘れが発生しないよう十分注意する必要がある。クーラントパイプの有無を、またそれが完全にねじ込まれているか否かを多数の工具ホルダについて確実に短時間で確認することは作業者の負担となっていた。特に、中空テーパシャンクを有する工具ホルダの場合、中空のテーパシャンクの内部に配置されるクーラントパイプの視認は容易ではなく、したがってチェック漏れが起き易かった。

　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、クーラントパイプが工具ホルダに正しく取り付けられているか否かを確実に短時間で確認することができる工作機械の制御方法及び工作機械を提供することを目的とする。

　前述の目的を達成するために、本発明の第１の様態によれば、クーラントパイプの取り付けられた工具ホルダを用いる工作機械の制御方法において、工作機械のツールローディングステーションに工具が準備されたことを示す信号をきっかけとして、工具の工具ホルダへのクーラントパイプの取付けの異常の有無を、工具ホルダがツールローディングステーションにある間に検出する段階と、異常の有無を検出する段階で異常を検出した場合に、アラームを発出する段階とを含む工作機械の制御方法が提供される。

　前述の目的を達成するために、本発明の第２の様態によれば、クーラントパイプの取り付けられた工具ホルダを用いる工作機械において、工具マガジンと、工具マガジンに収納すべき工具を外部から工具マガジンに引き渡すため、及び工具マガジンから取り出された工具を外部へ受け取るための中継部として工具マガジンに隣接して設けられたツールローディングステーションと、工具マガジンに収納すべき工具がその工具ホルダと共にツールローディングステーションにあるときに、工具ホルダへ取り付けられているべきクーラントパイプを検出するクーラントパイプ検出装置と、工具マガジンに収納すべき工具がツールローディングステーションに準備されたことを示す信号をきっかけとして、工具の工具ホルダがツールローディングステーションにある間にクーラントパイプ検出装置を動作させ、クーラントパイプ検出装置からの信号に基づいて、クーラントパイプの取付けの異常の有無を判定し、異常がある場合にアラームを発出する制御装置とを具備する工作機械が提供される。

　本発明によれば、工具ホルダにクーラントパイプが取り付けられているか否かだけでなく、クーラントパイプの取付けが適正であるか否かについても、短時間で確実に検査することが可能になる。検査は、工具ホルダが工具マガジンに送られる前にツールローディングステーションで行われるので、異常が検出された場合の時間的な損失を最小限に抑えることができる。またこの検査は、加工及び工具交換と平行に実施できるので、この検査をすることによって全体的な工程時間が長くなることはない。

第１の実施形態による工作機械の工具収納筐体の模式的正面図である。 図１の工具収納筐体の模式的平面図である。 前記工作機械で用いられる工具及び工具ホルダの部分縦断面図である。 第１の実施形態による工作機械のクーラントパイプ検出装置の模式的正面図である。 工具ホルダのクーラントパイプを検出しているクーラントパイプ検出装置の模式的平面図である。 クーラントパイプ検出装置の接触子及び近接センサを示す斜視図である。 クーラントパイプの取付けの異常の有無がどのように検出されるかを示すフローチャートである。 第１の実施形態による工作機械の変形例のクーラントパイプ検出装置の模式的平面図である。 第２の実施形態による工作機械の工具マガジンを模式的に示す正面図である。 図９のＡ－Ａ断面図であって、第２の実施形態による工作機械のクーラントパイプ検出装置を模式的に示す図である。

　図１から図７を参照して、本発明の第１の実施形態による工作機械１について説明する。図１は本発明の第１の実施形態による工作機械１が備える工具収納筐体１０を示す正面図である。工具収納筐体１０の内部には工具マガジン２０とツールローディングステーション３０等が配置されている。図１は、内部の構造を示すために前記筐体１０の前面が取り除かれた状態で作図されている。図２は、工具収納筐体１０を上から見た平面図であるが、やはり内部の構造を示すために前記筐体１０の上面が取り除かれた状態で作図されている。

　工作機械１は、工具収納筐体１０、その筐体内に配設された工具マガジン２０、ツールローディングステーション３０、その筐体内で工具を運搬する工具キャリア４０、及び詳細には後述されるクーラントパイプ検出装置５０を具備する。工作機械１は制御装置も具備している。制御装置は、その少なくとも一部の機能がツールローディングステーション操作盤（以下、「ＴＬＳ操作盤」と呼ぶ）６０に含まれる。ＴＬＳ操作盤６０は、工具収納筐体１０の前面外側の図１における左側に配設されている。ＴＬＳ操作盤６０は、工具収納筐体１０に枢設されていて、前記筐体の前面に対して最大で９０度開くことができる。また、工具収納筐体１０の図２の左側面には、工具の装着された工具ホルダ（図１、２には図示されず）をツールローディングステーション３０内に搬入するための工具搬入口１１が設けられており、前記工具搬入口１１はロックの可能な扉１２によって通常は閉じられている。

　ツールローディングステーション３０は、工具マガジン２０に収納すべき工具７０及び工具ホルダ７１（共に図１、２には図示されず）を外部から工具マガジン２０に引き渡すため、並びに工具マガジン２０から取り出された工具７０及び工具ホルダ７１を外部へ受け取るための中継部として工具マガジン２０に隣接して設けられている。このため、ワークの加工に必要な工具ホルダ７１に装着された工具７０は、作業者によってツールローディングステーション３０に準備される。

　準備された前記工具７０は、工具キャリア４０によって工具マガジン２０に収納される。そして、加工プログラムに従って工具マガジン２０と主軸（図示されず）との間で工具交換が行われて、ワークが加工される。摩耗工具及び破損工具は適宜ツールローディングステーション３０に戻され、作業者によって新しい工具７０に交換される。ある特定のワークの加工が終了すると、作業者は、工具マガジン２０の工具７０を次のワーク加工用の工具７０にツールローディングステーション３０を介して入れ替える。

　ところで、本発明の第１の実施形態による工作機械１は、横形マシニングセンタであって、主軸やテーブルを有する加工部及び自動工具交換装置等も具備する。ただし、本実施形態では、それら加工部及び自動工具交換装置等は、公知の任意のタイプのものであってよいので、図示及びこれ以上の説明は省略される。

　本実施形態による工作機械１の工具マガジン２０は、マトリクス型のものあって、工具ホルダ７１を保持するための複数の不動の工具収納切欠き２２を有する。複数の工具収納切欠き２２は、図１では、筐体のベース１３に固定されてサポート１４によって側方から支持された３本の工具ラック２１の両側面或いは片側面に１０個ずつ、合計５０個が、マトリクス状に規則正しく配列されている。工具収納切欠き２２は、側方に開口を有する略半円状の切欠きとして形成されている。工具収納切欠き２２によって、工具７０の装着された工具ホルダ７１は、その中心縦軸線Ａｔが図１、２のＺ方向に延びるように、保持される。

　図３は、本実施形態による工作機械１で用いられる二面拘束の一タイプのＨＳＫ型の工具ホルダ７１等を示すものである。図３では、工具ホルダ７１のチャック部７２に把持された工具７０と、中空のテーパシャンク部７４の内部の中心で工具ホルダ７１にねじ込み固定されたクーラントパイプ７３と、それらの中心縦軸線Ａｔに沿って貫通するクーラント流通路７５も示される。なお、図３では工具ホルダ７１のテーパシャンク部７４とクーラントパイプ７３が断面で示されている。ところで、本明細書で言及される工具７０と工具ホルダ７１は必ず一体に結合されて取り扱われるので、本明細書では今後、用語の「工具」は工具ホルダ７１が結合された工具７０を意味し、「工具ホルダ」は工具７０が結合された工具ホルダ７１を意味するものとする。

　工具キャリア４０は、工具マガジン２０とツールローディングステーション３０との間で、テーパシャンク部７４に嵌合し工具ホルダ７１を保持して運搬する。工具キャリア４０は、工具ホルダ７１を工具マガジン２０の各工具収納切欠き２２とツールローディングステーション３０の工具ラック（以下、「ＴＬＳ工具ラック」という）３１のＴＬＳ工具収納切欠き３２との間で運搬できるように、Ｘ‐Ｙ‐Ｚの３方向に移動可能に構成されている。ＴＬＳ工具収納切欠き３２は工具収納切欠き２２と同様に略半円状の切欠きとして形成されている。工具キャリア４０の原点位置に配置された工具キャリア４０が図１では実線で表される。自動工具交換装置の工具交換アーム（図示せず）は、工具交換を行うために、原点位置にある工具キャリア４０にアクセスする。

　ＴＬＳ工具ラック３１は、複数（本実施形態では５個）の等間隔に配置されたＴＬＳ工具収納切欠き３２を有する。ＴＬＳ工具ラック３１は、工具マガジン２０に近い定位置ＨＰと工具搬入口１１に近い段取り位置ＳＰとの間でＸ方向に往復移動可能である。図１では、定位置ＨＰに配置されたＴＬＳ工具ラック３１が実線で示され、段取り位置ＳＰに配置されたＴＬＳ工具ラック３１が仮想線で示されている。ＴＬＳ工具ラック３１が段取り位置ＳＰにあるとき、作業者はＴＬＳ工具ラック３１に工具ホルダ７１を装填するか又はそこから取り外すことができる。ＴＬＳ工具ラック３１が定位置ＨＰにあるとき、工具キャリア４０はＴＬＳ工具ラック３１から工具ホルダ７１を取り外すか又はそこに取り付けることができる。

　クーラントパイプ検出装置５０について、図４、５、６を参照してより詳しく説明する。図５は、クーラントパイプ検出装置５０が、ＴＬＳ工具ラック３１のＴＬＳ工具収納切欠き３２に装填されている工具ホルダ７１のクーラントパイプ７３を検出している状態を模式的に示す平面図である。ただし、図５ではＴＬＳ工具ラック３１及びＴＬＳ工具収納切欠き３２の作図は省略され、また、工具ホルダ７１はそのテーパシャンク部７４だけが縦断面図として作図されている。

　クーラントパイプ検出装置５０は、工具ホルダ７１がＴＬＳ工具ラック３１の５箇所の工具収納切欠き３２に装填されてＴＬＳ工具ラック３１が定位置ＨＰにあるとき、工具ホルダ７１にクーラントパイプ７３が取り付けられているか否かを検出するように構成されている。そのため、クーラントパイプ検出装置５０は、水平に延びる５本のアーム５１と、アーム５１を取り付ける垂直に延びるシャフト５２と、シャフト５２を回転駆動する空気圧式のアクチュエータ５３を具備する。各アーム５１の先端部には、クーラントパイプ７３の有無を検出する接触子５４及び近接センサ５５がブラケット５６を介して取り付けられている。また、アーム５１は、検査位置ＴＰと待機位置ＷＰとの間で円弧揺動運動、即ち回動することができる。

　接触子５４と近接センサ５５はそれらの中心縦軸線が整列するように、ブラケット５６に固定されている。接触子５４は、その中心縦軸線Ａｓの方向に移動可能にそのスタッド部５４ａがブラケット５６の第１支持部５６ａと第２支持部５６ｂによって支持されている。接触子５４はクーラントパイプ７３の端面に接触するための円柱状の釦部５４ｂと復帰スプリング５７も有する。釦部５４ｂの外径は、ＴＬＳ工具ラック３１のＴＬＳ工具収納切欠き３２に装着された工具ホルダ７１の位置の誤差も考慮して、クーラントパイプ７３の外径を十分にカバーする大きさで作られている。近接センサ５５は、接触子５４のスタッド部５４ａの端部との間に所定の間隔が空いてＯＦＦ状態であるように、ブラケット５６の第３支持部５６ｃに固定されている。

　クーラントパイプ検出装置５０の５本のアーム５１は、それらが検査位置ＴＰにあるとき、定位置ＨＰにあるＴＬＳ工具ラック３１の５個のＴＬＳ工具収納切欠き３２に装填された工具ホルダ７１のクーラントパイプ７３の中心縦軸線Ａｔと接触子５４の中心縦軸線Ａｓとが整列するように配置されている。

　本実施形態では、シャフト５２の回転運動は、アクチュエータ５３の内部のプランジャ（図示せず）の直線運動がラックとピニオンにより変換されることにより得られる。このため、アクチュエータ５３の内部にはプランジャによって左右に往復直線移動するラック５３ａとそれに噛みあうピニオン５３ｂが設けられ、ピニオン５３ｂはシャフト５２の下端部に固定されている。シャフト５２は、移動不能であるが回転可能に支持されているので、ラック５３ａが移動するとピニオン５３ｂと共に回転し、その結果アーム５１がシャフト５２を中心に回動する。

　アクチュエータ５３は、その作動ストロークの両端に第１のリミットスイッチＬＳ１及び第２のリミットスイッチＬＳ２を有しており、従ってそれらリミットスイッチの位置によって作動ストロークが定まり、その結果アーム５１の回動角度範囲が定まる。本実施形態では、アーム５１の回動角度範囲、つまり待機位置ＷＰから検査位置ＴＰまでの角度範囲が１８０度であるように第１及び第２のリミットスイッチＬＳ１及びＬＳ２が設定されている。また、第１のリミットスイッチＬＳ１は、本明細書では今後「アーム回動センサ」と呼ばれる。

　クーラントパイプ検出装置５０は、アーム５１が検査位置ＴＰにあるとき、接触子５４がクーラントパイプ７３に接触してＺ方向に押されて近接センサ５５がＯＮにされる。したがって、クーラントパイプ７３が工具ホルダ７１に取り付けられているなら、検査位置ＴＰに配置されたアーム５１によってクーラントパイプ７３は検出される。そのとき近接センサ５５からの信号は制御装置へ送られてＴＬＳ操作盤６０上に異常がないことが表示される。また、クーラントパイプ７３が工具ホルダ７１に取り付けられていない場合にアーム５１が検査位置ＴＰに配置されても、接触子５４はＺ方向に押されずに近接センサ５５はＯＦＦのままなので、クーラントパイプ７３が無いことが検出される。そのときＴＬＳ操作盤６０上にはＴＬＳ工具収納切欠き３２の番号と共にアラームが表示される。

　さらに、本実施形態では、クーラントパイプ検出装置５０及び制御装置によって、クーラントパイプ７３が不完全に取り付けられていることも検出することができる。クーラントパイプ７３の不完全な取付けとは、本明細書では、クーラントパイプ７３のねじ込みが不完全な状態を指す。その場合、クーラントパイプ７３の、工具ホルダ７１における基準面からの長さが規定の長さよりも長くなるので、アーム５１が待機位置ＷＰから検査位置ＴＰに到達する前、即ちアーム回動センサＬＳ１が作動する前に近接センサ５５がＯＮになる。したがって、制御装置は、クーラントパイプ検出装置５０から、アーム回動センサＬＳ１が作動する前に近接センサ５５のＯＮ信号を受信すると、クーラントパイプ７３が不完全に取り付けられていると判定して、ＴＬＳ工具収納切欠き３２の番号と共にアラームをＴＬＳ操作盤６０上に表示する。

　本実施形態におけるクーラントパイプ検出装置５０は、待機位置ＷＰにあるとき、アーム５１と工具キャリア４０との干渉を避けるためにアーム５１が工具キャリア４０の走行経路から退避するように工具収納筐体１０内に配置されている。図２に示されるように、工具キャリア４０はクーラントパイプ検出装置５０よりも工具収納筐体１０の背面側をＸ方向に移動する。工具キャリア４０が、ＴＬＳ工具ラック３１へ接近するためにＺ方向に移動するときには、アーム５１は待機位置ＷＰに配置される。待機位置ＷＰに配置されたアーム５１は、ＴＬＳ工具ラック３１へ接近する工具キャリア４０と干渉することはない。

　次に、本発明の第１の実施形態による工作機械１の制御装置及びクーラントパイプ検出装置５０によってクーラントパイプ７３の取付けの異常がどのように検出されるかを図７に例示されるフローチャートに従って説明する。
　最初にステップＳ１０において、作業者によって、ＴＬＳ操作盤６０に設けられた段取り開始釦がＯＮにされる。そうすると、ステップＳ２０において、ＴＬＳ工具ラック３１が定位置ＨＰから段取り位置ＳＰへ移動する。
　次に、ステップ３０において、工具収納筐体１０の工具搬入口１１の扉１２のロックが解除される。
　次に、ステップＳ４０において、作業者によって、扉１２が開放されて工具ホルダ７１がＴＬＳ工具ラック３１のＴＬＳ工具収納切欠き３２に装填されて、扉１２が閉められた後に、ＴＬＳ操作盤６０上に設けられた段取り完了釦がＯＮにされる。
　次に、ステップＳ５０において、扉１２のロックが施錠される。そうすると、ステップＳ６０において、ＴＬＳ工具ラック３１は定位置ＨＰへ後退する。
　するとすぐに、ステップＳ７０において、クーラントパイプ検出装置５０のアーム５１が待機位置ＷＰから検査位置ＴＰへ移動する。

　ステップＳ８０において、アーム回動センサＬＳ１がＯＮにされたか否かを判定する。
　アーム回動センサＬＳ１がＯＮにされたのであれば、ステップＳ９０へ進み、近接センサ５５がＯＮにされたか否かを判定する。
　近接センサ５５がＯＮにされたのであれば、ステップＳ１００へ進み、ＴＬＳ操作盤６０上に、クーラントパイプ７３の取付けが正常である旨を表示する。
　次に、ステップＳ１１０において、クーラントパイプ検出装置５０のアーム５１が待機位置ＷＰへ移動する。
　次に、ステップＳ１２０において、工具キャリア４０が、工具ホルダ７１をＴＬＳ工具ラック３１から工具マガジン２０の工具ラック２１の所定の工具収納切欠き２２へ運搬する。

　ステップＳ９０において、近接センサ５５がＯＮにされなかった場合、ステップＳ１３０に進み、ＴＬＳ操作盤６０に「ｘｘ番のＴＬＳ工具収納切欠きの工具にクーラントパイプがありません」とのアラームを表示する。
　次に、ステップ１４０において、検査された工具ホルダ７１がＴＬＳ工具ラック３１に留め置かれたままＴＬＳ工具ラック３１が定位置ＨＰから段取り位置ＳＰへ移動する。
　次に、ステップＳ１５０において、扉１２のロックが解除される。
　次に、ステップＳ１６０において、作業者によりクーラントパイプ７３が工具ホルダ７１に取り付けられて、その工具ホルダ７１がＴＬＳ工具ラック３１に戻されたなら、段取り完了釦が押されて、ステップＳ５０に戻り扉１２のロックが施錠される。

　ステップＳ８０において、アーム回動センサＬＳ１がＯＮにされなかった場合、ステップＳ１７０に進み、近接センサ５５がＯＮにされたか否かを判定する。
　近接センサ５５がＯＮにされたのであれば、ステップＳ１８０に進み、ＴＬＳ操作盤６０に「ｘｘ番のＴＬＳ工具収納切欠きの工具のクーラントパイプが緩んでいます」とのアラームを表示する。
　次に、前述した場合と同様に、ステップＳ１４０以降に進む。

　ステップＳ１７０において近接センサ５５がＯＮにされなかったのであれば、ステップＳ１９０に進み、ＴＬＳ操作盤６０にタイムアラームの表示を行う。この場合、クーラントパイプ検出装置５０の回動機構の不良が疑われる。

　本発明の第１の実施形態による工作機械１によると、クーラントパイプ検出装置５０と制御装置によって、複数の工具ホルダ７１に関して一括して、クーラントパイプ７３の有無だけでなく、クーラントパイプ７３が適正に取り付けられているか否かについても、短時間で確実に検査することが可能になる。検査は、工具ホルダ７１が工具マガジン２０に送られる前にツールローディングステーション３０で行われるので、異常が検出された場合の時間的な損失を最小限に抑えることができる。特に、作業者が新しい工具７０をツールローディングステーション３０に投入した直後に、すなわち、ツールローディングステーション３０に工具７０が準備されたことを示す信号をきっかけとして、クーラントパイプ７３の取付けの異常の有無をＴＬＳ操作盤６０の表示を見て知ることができ、異常の場合、作業者は即刻クーラントパイプ７３の補充又はねじ込み作業を行うことができる。またこの検査は、加工及び工具交換と平行に実施できるので、この検査をすることによって全体的な工程時間が長くなることはない。工具マガジン２０に収納される工具は、すべて必ずツールローディングステーションから投入され、ツールローディングステーション３０に工具７０が準備されたことを示す信号をきっかけとして、クーラントパイプ７３の取付けの異常の有無を検出するので、結果としてクーラントパイプ７３が正常に取り付けられた工具７０のみが工具マガジン２０に収納されることになる。

　また、クーラントパイプ検出装置５０のアーム５１は待機位置ＷＰと検査位置ＴＰとの間を直線移動ではなく回動により移動する。そのためクーラントパイプ検出装置５０を比較的単純な構造で実現できる。

　次に、本発明の第１の実施形態による工作機械の変形例について図８を参照して以下に説明する。この変形例の工作機械では、クーラントパイプ検出装置１５０はＢＴシャンク型の工具ホルダ１７１に取り付けられたクーラントパイプ１７３を検出する。ここでいうクーラントパイプ１７３は、ＢＴシャンク型の工具ホルダ１７１用のクーラント流通路１７５のあいたプルスタッドのことである。クーラントパイプ検出装置１５０は第１の実施形態の場合と同様の回動型のアーム５１とそれに取り付けられた接触子５４、近接センサ５５、及びブラケット５６を有する。この変形例ではさらに接触子５４の釦部５４ｂの中心に探針５４ｃが固定されている。探針５４ｃの外径はクーラントパイプ１７３のクーラント流通路１７５の内径よりも十分に細いので、アーム５１が検査位置ＴＰに配置されたときにはクーラントパイプ１７３のクーラント流通路１７５の中に挿入され、従って接触子５４の釦部５４ｂがクーラントパイプ１７３の端面に接触することを妨げない。したがって通常は第１の実施形態の場合と同様にクーラントパイプ１７３の有無を検出することができる。

　この変形例では、スルースピンドルクーラントを供給する必要のない工具ホルダ１７１に対しては、クーラント流通路を有しないダミーのクーラントパイプ（図示せず）が取り付けられる。ダミーのクーラントパイプすなわちプルスタッドが工具ホルダ７１に取り付けられていると、アーム５１が検査位置ＴＰに達するよりも相当前に、探針５４ｃがダミーのクーラントパイプの端面に接触して近接センサ５５がＯＮにされる。そのことにより、制御装置は、ダミーのクーラントパイプが工具ホルダ１７１に取り付けられていると判定し、その工具ホルダ１７１をＴＬＳ工具ラック３１に留め置かず、工具マガジン２０への運搬を許可し、その工具ホルダ１７１が主軸に装着されて加工に用いられるときに主軸へのクーラントの供給を止めるという制御を行うことが可能になる。

　次に、本発明の第２の実施形態による工作機械２について図９を参照して以下に説明する。この工作機械２は、工具マガジンが、中心点Ｃを中心にして回転可能なリング型の工具マガジン２２０であることにおいて第１の実施形態による工作機械１と異なっている。図９は、第２の実施形態による工作機械２の工具マガジン２２０と自動工具交換装置の工具交換アーム２８０とを示す模式図である。図９の工具マガジン２２０は２４個の工具ポット２２２を有している。この工具マガジン２２０における、工具交換アーム２８０による主軸との工具交換位置は図９で示される２７０度の位置に設定され、作業者による工具装填位置は１３５度の位置に設定されている。工具マガジン２２０は通常は工具収納筐体（図示せず）内に収容されているので、工具装填位置の前には工具搬入口と、それを開閉する、図では仮想線で示された扉２１２が設けられている。作業者は工具ホルダ１７１を工具ポット２２２から抜き出す専用のへらを、工具ホルダ１７１のフランジ部と工具ポット２２２の前端面との隙間に差し込んで工具７０を抜き出したり、工具７０を工具ポットに押圧して装着したりする。第２の実施形態では、この工具装填位置がツールローディングステーションに相当する。

　図９のＡ－Ａ断面図である図１０に示されるように、工具装填位置の工具マガジン２２０の背面側にはクーラントパイプ検出装置２５０が配設されている。第２の実施形態におけるクーラントパイプ検出装置２５０は、図１０に示されるように、ＢＴシャンク型の工具ホルダ１７１のクーラントパイプ１７３の有無を検出する。クーラントパイプ検出装置２５０は、工具ポット２２２に装着された工具ホルダ１７１の中心縦軸線の方向で待機位置ＷＰと検査位置ＴＰとの間を往復直線移動するアクチュエータ（図示せず）を備えている。このクーラントパイプ検出装置２５０は図８で説明した接触子５４と近接センサ５５を内蔵しており、先端には探針５４ｃ付きの釦部５４ｂが設けられ、アクチュエータにより検査位置ＴＰに配置されたときクーラントパイプ１７３の有無が検出される。

　その他の実施形態
　クーラントパイプ検出装置５０が、ある特定の工具ホルダ７１にクーラントパイプ７３が取り付けられていないことを検出した場合であっても、ワークの加工を優先するという理由で、その工具ホルダ７１をＴＬＳ工具ラック３１に留め置きすることなく工具マガジン２０へ送る制御が行われてもよい。その場合、問題の工具ホルダ７１が主軸に装着されて加工に用いられるとき、スルースピンドルクーラントの供給を止める制御が行われる。

　クーラントパイプ検出装置５０が、アーム５１の待機位置ＷＰからの回動角度を検出する角度センサを具備する実施形態も可能である。その場合、近接センサ５５がＯＮしたときに角度センサにより検出されたアーム５１の回動角度に基づいて、クーラントパイプ７３の長さの異常が検出される。

　第１の実施形態では、クーラントパイプ７３の取り付け長さに不良が有るか無いかは、クーラントパイプ検出装置５０からの信号に基づいて制御装置が判定しているが、そのような判定の可能な判定回路をクーラントパイプ検出装置５０が備える実施形態も可能である。

　本発明のクーラントパイプ検出装置は、クーラントパイプの取付けの異常を検出するが、取付けの異常とは、クーラントパイプが取り付けられていない、及びクーラントパイプが完全にねじ込まれていない場合のほかに、他機種の工作機械用の長いクーラントパイプが間違えて取り付けられている場合も含む。尚、短いクーラントパイプが取り付けられている場合は、クーラントパイプが取り付けられていないと判定されるだけで、アラームが発出されることに変わりはなく、問題はない。

　１０　　工具収納筐体
　２０　　工具マガジン
　３０　　ツールローディングステーション
　３１　　ＴＬＳ工具ラック
　３２　　ＴＬＳ工具収納切欠き
　４０　　工具キャリア
　５０　　クーラントパイプ検出装置
　５１　　アーム
　５２　　シャフト
　５３　　アクチュエータ
　５４　　接触子
　５５　　近接センサ
　６０　　ＴＬＳ操作盤

Claims (6)

1. 　クーラントパイプの取り付けられた工具ホルダを用いる工作機械の制御方法において、
   　前記工作機械のツールローディングステーションに工具が準備されたことを示す信号をきっかけとして、前記工具の工具ホルダへのクーラントパイプの取付けの異常の有無を、前記工具ホルダが前記ツールローディングステーションにある間に検出する段階と、
   　前記異常の有無を検出する段階で異常を検出した場合に、アラームを発出する段階と、
   　を含むことを特徴とした工作機械の制御方法。
2. 　クーラントパイプの取り付けられた工具ホルダを用いる工作機械において、
   　工具マガジンと、
   　前記工具マガジンに収納すべき工具を外部から前記工具マガジンに引き渡すため、及び前記工具マガジンから取り出された工具を外部へ受け取るための中継部として前記工具マガジンに隣接して設けられたツールローディングステーションと、
   　前記工具マガジンに収納すべき前記工具がその工具ホルダと共に前記ツールローディングステーションにあるときに、前記工具ホルダへ取り付けられているべき前記クーラントパイプを検出するクーラントパイプ検出装置と、
   　前記工具マガジンに収納すべき前記工具が前記ツールローディングステーションに準備されたことを示す信号をきっかけとして、前記工具の前記工具ホルダがツールローディングステーションにある間に前記クーラントパイプ検出装置を動作させ、前記クーラントパイプ検出装置からの信号に基づいて、前記クーラントパイプの取付けの異常の有無を判定し、異常がある場合にアラームを発出する制御装置と、
   　を具備することを特徴とした工作機械。
3. 　前記制御装置は、前記クーラントパイプ検出装置からの信号に基づいて、前記工具ホルダに取り付けられた前記クーラントパイプの長さの不良を検出するように構成されている、請求項２に記載の工作機械。
4. 　前記制御装置は、前記クーラントパイプの取付けの無い工具ホルダが検出された場合、当該工具ホルダを前記工具マガジンへ引き渡すことなく前記ツールローディングステーションに留め置くように構成されている、請求項２又は３に記載の工作機械。
5. 　前記工具マガジンがマトリクス型の工具マガジンであり、
   　前記工作機械は、前記ツールローディングステーションと前記工具マガジンとの間で前記工具ホルダを運搬する工具キャリアを更に具備しており、
   　前記クーラントパイプ検出装置は、検査位置と待機位置との間を円弧揺動運動によって往復移動するアームを具備しており、前記アームは前記クーラントパイプの有無を検出する接触子と近接センサとを有しており、
   　前記アームが前記検査位置にあるとき、前記接触子は、前記ツールローディングステーションに準備された前記工具ホルダの前記クーラントパイプに接触し、
   　前記アームは、前記待機位置にあるとき、前記工具キャリアとの干渉を避けるために前記工具キャリアの走行経路から退避している、請求項２～４のいずれか一項に記載の工作機械。
6. 　前記クーラントパイプ検出装置の前記アームが前記検査位置に達する前に、前記クーラントパイプ検出装置が、前記クーラントパイプの前記工具ホルダへの取付けを検出したとき、前記制御装置は、前記クーラントパイプの長さが不良であると判定する、請求項３に記載の工作機械。

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