JPH0120023B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0120023B2 JPH0120023B2 JP60172903A JP17290385A JPH0120023B2 JP H0120023 B2 JPH0120023 B2 JP H0120023B2 JP 60172903 A JP60172903 A JP 60172903A JP 17290385 A JP17290385 A JP 17290385A JP H0120023 B2 JPH0120023 B2 JP H0120023B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- spindle
- change arm
- machining
- main shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
- B23Q3/157—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
- B23Q3/157—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
- B23Q3/15713—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle
- B23Q3/1572—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means
- B23Q3/15753—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means the storage means rotating or circulating in a plane perpendicular to the axis of the spindle
- B23Q3/15766—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means the storage means rotating or circulating in a plane perpendicular to the axis of the spindle the axis of the stored tools being arranged perpendicularly to the rotating or circulating plane of the storage means
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/41815—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell
- G05B19/41825—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the cooperation between machine tools, manipulators and conveyor or other workpiece supply system, workcell machine tools and manipulators only, machining centre
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T483/00—Tool changing
- Y10T483/13—Tool changing with control means energized in response to activator stimulated by condition sensor
- Y10T483/132—Responsive to tool identifying information
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ツール交換時間を短縮できるように
したマシニングセンタのツール交換装置に関する
ものである。
したマシニングセンタのツール交換装置に関する
ものである。
経済情勢が深刻になり、工場の生産性を高める
ことが次第に厳しく要求されるようになつてきた
近年において、加工工程時間の短縮、省力化を図
ることは極めて重要である。
ことが次第に厳しく要求されるようになつてきた
近年において、加工工程時間の短縮、省力化を図
ることは極めて重要である。
このような要求に応えるために、ツールマガジ
ンに収納されている各種ツールをチエンジアーム
ユニツトのチエンジアームで主軸のツールと交換
しながらワークを加工するマシニングセンタが実
用化されるに至つている。(例えば、実公昭58−
28746号公報参照)この種のマシニングセンタは、
通常、第6図に示すような制御プログラムに従つ
て自動運転される。
ンに収納されている各種ツールをチエンジアーム
ユニツトのチエンジアームで主軸のツールと交換
しながらワークを加工するマシニングセンタが実
用化されるに至つている。(例えば、実公昭58−
28746号公報参照)この種のマシニングセンタは、
通常、第6図に示すような制御プログラムに従つ
て自動運転される。
すなわち、電源の投入により開始し(F1)、初
期設定(F2)が終了してから、運転指令が入力
されると(F3)、最初のワークが搬入され(F4)
てテーブルに固定された治具に位置合わせしてク
ランプされる(F5)。この後、1加工ステツプ分
の加工プログラムのデータがメモリから読取られ
(F6)、ツールが主軸に装着されていることが確
認され(F7)、そのツールが正しいツールである
ことが確認されると(F8)、1加工ステツプ分の
加工プログラムが実行される(F9)。ツールが装
着されていない場合には、ツールを装着して
(F10)、そのツールが正しいツールであることを
確認したうえで(F8)、1加工ステツプ分の加工
プログラムが実行される(F9)。主軸に装着され
たツールが正しくない場合にはツールを正しいも
のと交換して(F11)から、1加工ステツプ分の
加工プログラムが実行される(F9)。1加工ステ
ツプ分の加工プログラムが終了すると(F12)、
全ての加工ステツプが終了したか否かが判定され
(F13)、他に加工ステツプが残されている場合に
は、メモリから読取られる加工ステツプの番号を
1つ進ませて(F14)、1加工ステツプ分の加工
プログラムのデータを読み取る段階(F6)に戻
り、これ以降全ての加工ステツプが終了したか否
かが判定される段階(F13)までの制御プログラ
ムが繰り返される。ここで、全ての加工ステツプ
が終了したと判断されたときには、全てのワーク
の加工が終了したか否かが判別され(F15)、全
てのワークの加工が終了していないときには、ワ
ークを交換するとともに、メモリから読取られる
加工ステツプの番号を1に戻して(F16)、1加
工ステツプ分の加工プログラムのデータを読み取
る段階(F6)に戻り、これ以降は全てのワーク
の加工が終了したか否かを判別する段階(F15)
までの制御プログラムが繰り返される。ここで、
全てのワークの加工が終了したと判別されたとき
は、制御プログラムは終了する(F17)。
期設定(F2)が終了してから、運転指令が入力
されると(F3)、最初のワークが搬入され(F4)
てテーブルに固定された治具に位置合わせしてク
ランプされる(F5)。この後、1加工ステツプ分
の加工プログラムのデータがメモリから読取られ
(F6)、ツールが主軸に装着されていることが確
認され(F7)、そのツールが正しいツールである
ことが確認されると(F8)、1加工ステツプ分の
加工プログラムが実行される(F9)。ツールが装
着されていない場合には、ツールを装着して
(F10)、そのツールが正しいツールであることを
確認したうえで(F8)、1加工ステツプ分の加工
プログラムが実行される(F9)。主軸に装着され
たツールが正しくない場合にはツールを正しいも
のと交換して(F11)から、1加工ステツプ分の
加工プログラムが実行される(F9)。1加工ステ
ツプ分の加工プログラムが終了すると(F12)、
全ての加工ステツプが終了したか否かが判定され
(F13)、他に加工ステツプが残されている場合に
は、メモリから読取られる加工ステツプの番号を
1つ進ませて(F14)、1加工ステツプ分の加工
プログラムのデータを読み取る段階(F6)に戻
り、これ以降全ての加工ステツプが終了したか否
かが判定される段階(F13)までの制御プログラ
ムが繰り返される。ここで、全ての加工ステツプ
が終了したと判断されたときには、全てのワーク
の加工が終了したか否かが判別され(F15)、全
てのワークの加工が終了していないときには、ワ
ークを交換するとともに、メモリから読取られる
加工ステツプの番号を1に戻して(F16)、1加
工ステツプ分の加工プログラムのデータを読み取
る段階(F6)に戻り、これ以降は全てのワーク
の加工が終了したか否かを判別する段階(F15)
までの制御プログラムが繰り返される。ここで、
全てのワークの加工が終了したと判別されたとき
は、制御プログラムは終了する(F17)。
このように、マシニングセンタでは、一旦テー
ブルに治具を介してワークを位置決めして固定す
れば、異なるツールによる加工を次々と連続して
処理できるので、加工工程時間を極めて短くする
ことが可能であり、省力化を図れるばかりか、ワ
ークを移動させずに種々の加工ができるので加工
ラインを短くすることもできる。
ブルに治具を介してワークを位置決めして固定す
れば、異なるツールによる加工を次々と連続して
処理できるので、加工工程時間を極めて短くする
ことが可能であり、省力化を図れるばかりか、ワ
ークを移動させずに種々の加工ができるので加工
ラインを短くすることもできる。
ところで、従来のツール交換は例えば第7図に
示すようなツール交換プログラムに従つて実行さ
れている。すなわち、ツール交換プログラムが開
始されると(F18)、ツールを収納したツールマ
ガジンが回転させられる(F19)。ツールマガジ
ンはその加工ステツプで使用されるツール(指定
ツール)が抜取位置に来たことが確認されるまで
(F20)回転する。指定ツールが抜取位置に来た
ことが確認されると、チエンジアームがマガジン
の方向(ここでは左方向とする)に移動されて指
定ツールがチエンジアームの一端にキヤツチされ
る(F21)。この後、駆動シリンダでチエンジア
ームのみを前進させて指定ツールをマガジンから
抜取り(F22)、主軸のツールとチエンジアーム
に支持された指定ツールとを交換するツールチエ
ンジ位置に主軸が位置しているか否かが判別され
る(F23)。主軸は主軸進退駆動装置により、こ
の判別の段階以前にワーク側からツールチエンジ
位置に後退させられているのが通例である。しか
し、何等かの理由で主軸がツールチエンジ位置に
後退していないときには、主軸をこのツールチエ
ンジ位置まで後退させて(F24)、主軸をこのツ
ールチエンジ位置に位置することを確認したうえ
で(F23)、チエンジアームを主軸方向、すなわ
ち、右方向に移動させて、チエンジアームの他端
に主軸のツールをキヤツチする(F25)。そして、
チエンジアームをツールチエンジ位置から前進さ
せて主軸のツールを主軸から抜取つた後(F26)、
チエンジアームを旋回させて指定ツールを主軸の
前方に位置させ(F27)、チエンジアームをツー
ルチエンジ位置まで後退させて指定ツールを主軸
に差込み、主軸に固定する(F28)。そして、チ
エンジアームを左方向に移動させて(F29)指定
ツールをチエンジアームからリリースし(F30)、
チエンジアームが主軸と干渉しない不干渉領域に
移動した後(F31)、加工ステツプのプログラム
実行開始指令が出され(F32)、1加工ステツプ
分の加工プログラムの実行(F9)が開始される。
チエンジアームは主軸から抜き取つたツールがマ
ガジンのツールポツトの中心線上に位置するまで
左方向に移動させられ(F33、F34)、主軸から抜
き取つたツールがマガジンのツールポツトの中心
線上に位置することが確認されると(F35)、次
に、マガジンを前進させてそのツールをマガジン
に収納する(F36)。チエンジアームはツールが
マガジンに収納された後、右方向に移動させられ
(F37)、マガジンに収納されたツールをリリース
し(F38)、更に、マガジン内のツール及び主軸
と干渉しない中立位置に戻される(F39)。チエ
ンジアームが中立位置に戻されるとツール交換プ
ログラムは終了する(F40)。
示すようなツール交換プログラムに従つて実行さ
れている。すなわち、ツール交換プログラムが開
始されると(F18)、ツールを収納したツールマ
ガジンが回転させられる(F19)。ツールマガジ
ンはその加工ステツプで使用されるツール(指定
ツール)が抜取位置に来たことが確認されるまで
(F20)回転する。指定ツールが抜取位置に来た
ことが確認されると、チエンジアームがマガジン
の方向(ここでは左方向とする)に移動されて指
定ツールがチエンジアームの一端にキヤツチされ
る(F21)。この後、駆動シリンダでチエンジア
ームのみを前進させて指定ツールをマガジンから
抜取り(F22)、主軸のツールとチエンジアーム
に支持された指定ツールとを交換するツールチエ
ンジ位置に主軸が位置しているか否かが判別され
る(F23)。主軸は主軸進退駆動装置により、こ
の判別の段階以前にワーク側からツールチエンジ
位置に後退させられているのが通例である。しか
し、何等かの理由で主軸がツールチエンジ位置に
後退していないときには、主軸をこのツールチエ
ンジ位置まで後退させて(F24)、主軸をこのツ
ールチエンジ位置に位置することを確認したうえ
で(F23)、チエンジアームを主軸方向、すなわ
ち、右方向に移動させて、チエンジアームの他端
に主軸のツールをキヤツチする(F25)。そして、
チエンジアームをツールチエンジ位置から前進さ
せて主軸のツールを主軸から抜取つた後(F26)、
チエンジアームを旋回させて指定ツールを主軸の
前方に位置させ(F27)、チエンジアームをツー
ルチエンジ位置まで後退させて指定ツールを主軸
に差込み、主軸に固定する(F28)。そして、チ
エンジアームを左方向に移動させて(F29)指定
ツールをチエンジアームからリリースし(F30)、
チエンジアームが主軸と干渉しない不干渉領域に
移動した後(F31)、加工ステツプのプログラム
実行開始指令が出され(F32)、1加工ステツプ
分の加工プログラムの実行(F9)が開始される。
チエンジアームは主軸から抜き取つたツールがマ
ガジンのツールポツトの中心線上に位置するまで
左方向に移動させられ(F33、F34)、主軸から抜
き取つたツールがマガジンのツールポツトの中心
線上に位置することが確認されると(F35)、次
に、マガジンを前進させてそのツールをマガジン
に収納する(F36)。チエンジアームはツールが
マガジンに収納された後、右方向に移動させられ
(F37)、マガジンに収納されたツールをリリース
し(F38)、更に、マガジン内のツール及び主軸
と干渉しない中立位置に戻される(F39)。チエ
ンジアームが中立位置に戻されるとツール交換プ
ログラムは終了する(F40)。
このような従来のマシニングセンタのツール交
換装置では、チエンジアームユニツトが主軸の進
退方向に移動しないので、ツール交換位置が最も
主軸進退方向に長いツールをチエンジアームに保
持して回転させるときにこのツールがワーク等の
他物と干渉しないようにワークから後退した位置
に設定される。したがつて、主軸進退方向に短い
ツール同志を交換する場合も、ワークから遠く離
れたツール交換位置まで主軸を後退させる。この
ために、特に主軸進退方向に短いツール同志を交
換する場合に、主軸の移動及びそれに要する時間
に無駄が生じるという問題があつた。
換装置では、チエンジアームユニツトが主軸の進
退方向に移動しないので、ツール交換位置が最も
主軸進退方向に長いツールをチエンジアームに保
持して回転させるときにこのツールがワーク等の
他物と干渉しないようにワークから後退した位置
に設定される。したがつて、主軸進退方向に短い
ツール同志を交換する場合も、ワークから遠く離
れたツール交換位置まで主軸を後退させる。この
ために、特に主軸進退方向に短いツール同志を交
換する場合に、主軸の移動及びそれに要する時間
に無駄が生じるという問題があつた。
本発明は、上記の問題点を考慮してなされたも
のであつて、ツール交換時の主軸の移動及びそれ
に要する時間の無駄が少なくなるようにしたマシ
ニングセンタのツール交換装置の提供を目的とす
るものである。
のであつて、ツール交換時の主軸の移動及びそれ
に要する時間の無駄が少なくなるようにしたマシ
ニングセンタのツール交換装置の提供を目的とす
るものである。
本発明に係るマシニングセンタのツール交換装
置は、ツールマガジンに収納されている各種ツー
ルをチエンジアームユニツトのチエンジアームで
主軸のツールと交換しながらワークを加工するマ
シニングセンタにおいて、上記主軸をその軸方向
にワークに対して進退可能に設けるとともに、該
主軸をその進退方向に駆動する主軸進退駆動手段
を設け、上記チエンジアームユニツトを主軸の上
記進退方向と同一方向に移動可能に設けるととも
に、該チエンジアームユニツトをこの移動方向に
移動させるユニツト進退駆動手段を設け、上記主
軸に装着されたツールとこれに交替して主軸に装
着されるツールとの長さを比較し、長い方のツー
ルの先端がツールチエンジ時に他部材と干渉せ
ず、かつ、ワークに最も接近するツール交換位置
を算出し、ワーク加工後に主軸をそのツール交換
位置まで後退させるように主軸進退駆動手段を制
御する制御手段を設ける一方、主軸のツールと交
換されるツールを支持したチエンジアームユニツ
トを主軸の上記ツール交換位置への後退前に該ツ
ール交換位置に移動させるように上記ユニツト進
退駆動手段を制御する制御手段が設けられている
ことを特徴とするものである。
置は、ツールマガジンに収納されている各種ツー
ルをチエンジアームユニツトのチエンジアームで
主軸のツールと交換しながらワークを加工するマ
シニングセンタにおいて、上記主軸をその軸方向
にワークに対して進退可能に設けるとともに、該
主軸をその進退方向に駆動する主軸進退駆動手段
を設け、上記チエンジアームユニツトを主軸の上
記進退方向と同一方向に移動可能に設けるととも
に、該チエンジアームユニツトをこの移動方向に
移動させるユニツト進退駆動手段を設け、上記主
軸に装着されたツールとこれに交替して主軸に装
着されるツールとの長さを比較し、長い方のツー
ルの先端がツールチエンジ時に他部材と干渉せ
ず、かつ、ワークに最も接近するツール交換位置
を算出し、ワーク加工後に主軸をそのツール交換
位置まで後退させるように主軸進退駆動手段を制
御する制御手段を設ける一方、主軸のツールと交
換されるツールを支持したチエンジアームユニツ
トを主軸の上記ツール交換位置への後退前に該ツ
ール交換位置に移動させるように上記ユニツト進
退駆動手段を制御する制御手段が設けられている
ことを特徴とするものである。
本発明の一実施例を第1図ないし第5図に基づ
いて説明すれば、以下の通りである。
いて説明すれば、以下の通りである。
マシニングセンタ1の主軸2はコラム3に昇降
可能に支持され、このコラム3は基枠4にX軸方
向(図上、左右方向)に水平移動可能に支持され
たスライド枠5を介してZ軸方向(第1図及び第
2図上、上下方向)に水平移動可能に支持されて
いる。上記主軸2はコラム3の上部に設けた駆動
モータ6によつて昇降駆動され、上記コラム3は
スライド枠5の後部に取付られた例えば交流サー
ボモータからなる主軸進退駆動手段7によつてガ
イドレール8に案内されながらZ軸方向に駆動さ
れる。また、スライド枠5は図示しないスライド
枠駆動手段によつて、別のガイドレール9に案内
されながら、X軸方向に駆動される。
可能に支持され、このコラム3は基枠4にX軸方
向(図上、左右方向)に水平移動可能に支持され
たスライド枠5を介してZ軸方向(第1図及び第
2図上、上下方向)に水平移動可能に支持されて
いる。上記主軸2はコラム3の上部に設けた駆動
モータ6によつて昇降駆動され、上記コラム3は
スライド枠5の後部に取付られた例えば交流サー
ボモータからなる主軸進退駆動手段7によつてガ
イドレール8に案内されながらZ軸方向に駆動さ
れる。また、スライド枠5は図示しないスライド
枠駆動手段によつて、別のガイドレール9に案内
されながら、X軸方向に駆動される。
上記主軸2の左側(図上、左側)には多数のツ
ールを収納したツールマガジン10が配置されて
いる。このツールマガジン10は、リンクプレー
ト11によつてチエン上に連結された多数のツー
ルポツト12と、これらツールポツト12をスプ
ロケツト13を介して回動駆動するツール回動駆
動モータ14とを有している。
ールを収納したツールマガジン10が配置されて
いる。このツールマガジン10は、リンクプレー
ト11によつてチエン上に連結された多数のツー
ルポツト12と、これらツールポツト12をスプ
ロケツト13を介して回動駆動するツール回動駆
動モータ14とを有している。
主軸2及びコラム3とツールマガジン10との
間にはチエンジアームユニツト15が配置されて
いる。このチエンジアームユニツト15は基枠4
にガイドレール16を介してZ軸方向に水平移動
可能に支持されたスライド枠17と、このスライ
ド枠17にX軸方向に水平移動可能に支持された
アーム支持枠18と、アーム支持枠18の前端に
Z軸方向の軸心のまわりに旋回可能に支持された
チエンジアーム19とを有する。また、このチエ
ンジアームユニツト15はスライド枠17を駆動
するユニツト進退駆動手段20と、アーム支持枠
18を駆動するアーム横行駆動手段21と、チエ
ンジアーム19を駆動するアーム旋回駆動手段2
2とを備えている。
間にはチエンジアームユニツト15が配置されて
いる。このチエンジアームユニツト15は基枠4
にガイドレール16を介してZ軸方向に水平移動
可能に支持されたスライド枠17と、このスライ
ド枠17にX軸方向に水平移動可能に支持された
アーム支持枠18と、アーム支持枠18の前端に
Z軸方向の軸心のまわりに旋回可能に支持された
チエンジアーム19とを有する。また、このチエ
ンジアームユニツト15はスライド枠17を駆動
するユニツト進退駆動手段20と、アーム支持枠
18を駆動するアーム横行駆動手段21と、チエ
ンジアーム19を駆動するアーム旋回駆動手段2
2とを備えている。
上記チエンジアーム19の両端にはツールを挾
持する弦月形状の挾持部23が形成され、各ツー
ルにはこの挾持部23に内嵌される共通形状の被
挾持部24が形成されている。また、主軸スピン
ドル25内には、図示しない嵌合テーパ穴が形成
され、各ツールの被挾持部24の後側にはこの嵌
合テーパ穴に内嵌される共通形状の嵌合テーパ部
26が形成されている。更に、各ツールの後端に
は共通形状の係止用凸部27が形成され、上記主
軸スピンドル25にはそれに内嵌されたツールの
係止用凸部27を係脱する図示しないツールプル
スタツトが内蔵されている。
持する弦月形状の挾持部23が形成され、各ツー
ルにはこの挾持部23に内嵌される共通形状の被
挾持部24が形成されている。また、主軸スピン
ドル25内には、図示しない嵌合テーパ穴が形成
され、各ツールの被挾持部24の後側にはこの嵌
合テーパ穴に内嵌される共通形状の嵌合テーパ部
26が形成されている。更に、各ツールの後端に
は共通形状の係止用凸部27が形成され、上記主
軸スピンドル25にはそれに内嵌されたツールの
係止用凸部27を係脱する図示しないツールプル
スタツトが内蔵されている。
上記主軸2の前方(第1図及び第2図上、下
方)には、ワーク28を位置決めして支持するチ
ルテイング治具29が配置される。このチルテイ
ング治具29はこれの左右側に配置されるテール
ストツク30とチルテイングテーブル31によつ
てX軸方向の軸心のまわりに回転可能に支持され
ている。このチルテイング治具29はチルテイン
グテーブル31に内蔵された図示しないワーク回
転駆動手段によつて回転駆動される。
方)には、ワーク28を位置決めして支持するチ
ルテイング治具29が配置される。このチルテイ
ング治具29はこれの左右側に配置されるテール
ストツク30とチルテイングテーブル31によつ
てX軸方向の軸心のまわりに回転可能に支持され
ている。このチルテイング治具29はチルテイン
グテーブル31に内蔵された図示しないワーク回
転駆動手段によつて回転駆動される。
このマシニングセンタ1の各アクチユエータ、
すなわち、主軸進退駆動手段7、ツール回動駆動
モータ14、ユニツト進退駆動手段20、アーム
横行駆動手段21、アーム旋回駆動手段22等の
作動を所定きプログラムにしたがつて数値制御す
るNCコントローラ32が設けられている。この
NCコントローラ32には、第5図に示すような
ツール交換プログラムが組み込まれている。
すなわち、主軸進退駆動手段7、ツール回動駆動
モータ14、ユニツト進退駆動手段20、アーム
横行駆動手段21、アーム旋回駆動手段22等の
作動を所定きプログラムにしたがつて数値制御す
るNCコントローラ32が設けられている。この
NCコントローラ32には、第5図に示すような
ツール交換プログラムが組み込まれている。
すなわち、このツール交換プログラムは、ツー
ル交換指令により開始され(F41)、まず、ツー
ル回動駆動モータ14を作動させてツールマガジ
ン10のツールポツト12を回動させる(F42)。
実行すべき加工ステツプで用いるツール(指定ツ
ール)が所定の抜取位置まできたことが確認され
ると(F43)、ツール回動駆動モータ14が停止
され、次にアーム横行駆動手段21を作動させて
チエンジアーム19を左方向に移動させる
(F44)。チエンジアーム19の左方向への移動に
よりチエンジアーム19の左端の挾持部23に指
定ツールの被挾持部24が挾持されると(F45)、
この指定ツールの寸法と主軸2に装着されている
ツールの寸法がNCコントローラ32内でメモリ
から読み出され(F46)、両ツールの長さを比較
し、長い方のツールの先端がツールチエンジ時に
ワーク28、チルテイング治具29、テールスト
ツク30等の他部材と干渉せず、かつ、ワークに
最も接近するツール交換位置、具体的には、これ
ら他部材の干渉が生じ得る干渉区域33(第1図
及び第2図の仮想線lから下方のハツチングを施
した区域)からツールの主軸2からの抜取のため
にチエンジアーム19を前進させる距離aの位置
に長い方のツールの先端が位置する主軸2及びチ
エンジアーム19のZ軸方向の位置が算出される
(F47)。次に、指定ツールをツールマガジン10
から抜き取られたことが確認され(F48)、更に、
チエンジアーム19が上記ツール交換位置に達し
たと判別されるまで(F49)ユニツト進退駆動手
段20を作動させてチエンジアーム19を前進さ
せ(F50、F51)、チエンジアーム19をツール交
換位置に待機させておく。次に加工が終了したの
ち、主軸2が上記ツール交換位置に位置するか否
かを判別し(F52)、主軸2が上記ツール交換位
置に位置するまで主軸進退駆動手段7を作動させ
てコラム3及び主軸2を後退させる(F53)。そ
して、両者がツール交換位置に位置してツール交
換が可能であることが確認されると(F54)、ア
ーム横行駆動手段21を作動させてチエンジアー
ム19を右方向に移動させる(F55)。なお、主
軸2が後退の途中であつてもチエンジアーム19
が主軸2及びコラム3と干渉しなければチエンジ
アーム19を右方向へ作動させてもよい。次にチ
エンジアーム19の右方向にへの移動によりチエ
ンジアーム19の右端の挾持部23に主軸2のツ
ールの被挾持部24が挾持されると(F56)、ツ
ールプルスタツトの係止が解除され、次いでユニ
ツト進退駆動手段20を作動させてチエンジアー
ム19を前進させる(F57)。主軸2からのツー
ルの抜き取りが確認されると(F58)、アーム旋
回駆動手段22を作動させてチエンジアーム19
を旋回させる(F59)。次に、ユニツト進退駆動
手段20を作動させてチエンジアーム19を後退
させる(F60)。そして、指定ツールが主軸2に
装着されたことが確認されると(F61)、アーム
横行駆動手段21を作動させてチエンジアーム1
9を左方向に移動させ(F62)、主軸2に付替え
られた指定ツールをチエンジアーム19からリリ
ースし(F63)、チエンジアーム19をZ軸方向
に移動させても主軸2及びコラム3とチエンジア
ーム19とが干渉しない不干渉領域にチエンジア
ーム19が移動してから(F64)、ツール欠損検
知手段34によつて主軸から抜き取つたツールが
欠損していないかどうかが調べられる(F65)。
すなわち、このツール欠損検知手段34にツール
の先端が接触すれば欠損がないものとされ、正常
な加工が実行されたものと判断され、これ以後の
ツール交換プログラムが続行される。これに対し
て、このツール欠損検知手段34にツールの先端
が接触しなければ、ツールが欠損しており、通常
の加工がなされなかつたものと判断されてツール
交換プログラムの進行が中止され、例えば警報装
置の発動等の必要な措置がとられることになると
共に、加工ステツプのプログラム実行が停止され
る。一方、主軸2から抜き取られたツールに欠損
がないことが確認されると(F65)、加工ステツ
プのプログラム実行開始指令がNCコントローラ
32内で与えられる(F66)。チエンジアーム1
9の左方向への移動は、主軸2から抜き取つたツ
ールがツールマガジン10の空いているツールポ
ツト12の中心線上に位置することが確認される
まで(F67)続けられる(F68、F69)。それか
ら、ユニツト進退駆動手段20を作動させてチエ
ンジアーム19を後退させ(F70)、ツールマガ
ジン10にツールを収納する(F71)。この後、
アーム横行駆動手段21を作動させてチエンジア
ーム19を右方向に移動させ(F72)、ツールマ
ガジン10に収納したツールをチエンジアーム1
9からリリースし(F73)、チエンジアーム19
がツールマガジン10とコラム3との間の中立位
置に戻されると(F74)ツール交換プログラムが
終了する(F75)。
ル交換指令により開始され(F41)、まず、ツー
ル回動駆動モータ14を作動させてツールマガジ
ン10のツールポツト12を回動させる(F42)。
実行すべき加工ステツプで用いるツール(指定ツ
ール)が所定の抜取位置まできたことが確認され
ると(F43)、ツール回動駆動モータ14が停止
され、次にアーム横行駆動手段21を作動させて
チエンジアーム19を左方向に移動させる
(F44)。チエンジアーム19の左方向への移動に
よりチエンジアーム19の左端の挾持部23に指
定ツールの被挾持部24が挾持されると(F45)、
この指定ツールの寸法と主軸2に装着されている
ツールの寸法がNCコントローラ32内でメモリ
から読み出され(F46)、両ツールの長さを比較
し、長い方のツールの先端がツールチエンジ時に
ワーク28、チルテイング治具29、テールスト
ツク30等の他部材と干渉せず、かつ、ワークに
最も接近するツール交換位置、具体的には、これ
ら他部材の干渉が生じ得る干渉区域33(第1図
及び第2図の仮想線lから下方のハツチングを施
した区域)からツールの主軸2からの抜取のため
にチエンジアーム19を前進させる距離aの位置
に長い方のツールの先端が位置する主軸2及びチ
エンジアーム19のZ軸方向の位置が算出される
(F47)。次に、指定ツールをツールマガジン10
から抜き取られたことが確認され(F48)、更に、
チエンジアーム19が上記ツール交換位置に達し
たと判別されるまで(F49)ユニツト進退駆動手
段20を作動させてチエンジアーム19を前進さ
せ(F50、F51)、チエンジアーム19をツール交
換位置に待機させておく。次に加工が終了したの
ち、主軸2が上記ツール交換位置に位置するか否
かを判別し(F52)、主軸2が上記ツール交換位
置に位置するまで主軸進退駆動手段7を作動させ
てコラム3及び主軸2を後退させる(F53)。そ
して、両者がツール交換位置に位置してツール交
換が可能であることが確認されると(F54)、ア
ーム横行駆動手段21を作動させてチエンジアー
ム19を右方向に移動させる(F55)。なお、主
軸2が後退の途中であつてもチエンジアーム19
が主軸2及びコラム3と干渉しなければチエンジ
アーム19を右方向へ作動させてもよい。次にチ
エンジアーム19の右方向にへの移動によりチエ
ンジアーム19の右端の挾持部23に主軸2のツ
ールの被挾持部24が挾持されると(F56)、ツ
ールプルスタツトの係止が解除され、次いでユニ
ツト進退駆動手段20を作動させてチエンジアー
ム19を前進させる(F57)。主軸2からのツー
ルの抜き取りが確認されると(F58)、アーム旋
回駆動手段22を作動させてチエンジアーム19
を旋回させる(F59)。次に、ユニツト進退駆動
手段20を作動させてチエンジアーム19を後退
させる(F60)。そして、指定ツールが主軸2に
装着されたことが確認されると(F61)、アーム
横行駆動手段21を作動させてチエンジアーム1
9を左方向に移動させ(F62)、主軸2に付替え
られた指定ツールをチエンジアーム19からリリ
ースし(F63)、チエンジアーム19をZ軸方向
に移動させても主軸2及びコラム3とチエンジア
ーム19とが干渉しない不干渉領域にチエンジア
ーム19が移動してから(F64)、ツール欠損検
知手段34によつて主軸から抜き取つたツールが
欠損していないかどうかが調べられる(F65)。
すなわち、このツール欠損検知手段34にツール
の先端が接触すれば欠損がないものとされ、正常
な加工が実行されたものと判断され、これ以後の
ツール交換プログラムが続行される。これに対し
て、このツール欠損検知手段34にツールの先端
が接触しなければ、ツールが欠損しており、通常
の加工がなされなかつたものと判断されてツール
交換プログラムの進行が中止され、例えば警報装
置の発動等の必要な措置がとられることになると
共に、加工ステツプのプログラム実行が停止され
る。一方、主軸2から抜き取られたツールに欠損
がないことが確認されると(F65)、加工ステツ
プのプログラム実行開始指令がNCコントローラ
32内で与えられる(F66)。チエンジアーム1
9の左方向への移動は、主軸2から抜き取つたツ
ールがツールマガジン10の空いているツールポ
ツト12の中心線上に位置することが確認される
まで(F67)続けられる(F68、F69)。それか
ら、ユニツト進退駆動手段20を作動させてチエ
ンジアーム19を後退させ(F70)、ツールマガ
ジン10にツールを収納する(F71)。この後、
アーム横行駆動手段21を作動させてチエンジア
ーム19を右方向に移動させ(F72)、ツールマ
ガジン10に収納したツールをチエンジアーム1
9からリリースし(F73)、チエンジアーム19
がツールマガジン10とコラム3との間の中立位
置に戻されると(F74)ツール交換プログラムが
終了する(F75)。
以上の構成において、主軸2は交換される両ツ
ールの長さを比較し、長い方のツールの先端がツ
ールチエンジ時にワーク28、チルテイング治具
29、テールストツク30等の他部材と干渉せ
ず、かつ、ワークに最も接近するツール交換位置
まで後退させられ、チエンジアームユニツト15
はそのツール交換位置まで前進させられる。例え
ば第1図のように両ツールが比較的長いときに
は、チエンジアームユニツト15の前進量は比較
的小さいS1であるが、第2図に示すように両ツー
ルがともに短い場合には、チエンジアームユニツ
ト15が大きくS2も前進させられ、主軸2の後退
量はそれだけ小さくなる。
ールの長さを比較し、長い方のツールの先端がツ
ールチエンジ時にワーク28、チルテイング治具
29、テールストツク30等の他部材と干渉せ
ず、かつ、ワークに最も接近するツール交換位置
まで後退させられ、チエンジアームユニツト15
はそのツール交換位置まで前進させられる。例え
ば第1図のように両ツールが比較的長いときに
は、チエンジアームユニツト15の前進量は比較
的小さいS1であるが、第2図に示すように両ツー
ルがともに短い場合には、チエンジアームユニツ
ト15が大きくS2も前進させられ、主軸2の後退
量はそれだけ小さくなる。
本発明は以上のように、主軸の後退量が交換さ
れるツールの長さに応じて必要最少限に設定され
るので、ツール交換の時の主軸の移動及びこれに
要する時間を最少に抑制できる。従つて、マシニ
ングセンタによる加工工程に要する時間をこれま
で以上に短縮でき、また、エネルギを節約するこ
とができる等の効果が得られる。
れるツールの長さに応じて必要最少限に設定され
るので、ツール交換の時の主軸の移動及びこれに
要する時間を最少に抑制できる。従つて、マシニ
ングセンタによる加工工程に要する時間をこれま
で以上に短縮でき、また、エネルギを節約するこ
とができる等の効果が得られる。
第1図は交換されるツールの少なくとも一方が
長い場合の本発明の一実施例に係るマシニングセ
ンタの平面図、第2図は交換されるツールが両方
とも短い場合の本発明の一実施例に係るマシニン
グセンタの平面図、第3図はそのマシニングセン
タの正面図、第4図はその制御回路の要部のブロ
ツク図、第5図はそのNCコントローラに組み込
まれたツール交換プログラムのフロー図、第6図
は一般的なマシニングセンタの制御プログラムの
フロー図、第7図は従来のマシニングセンタのツ
ール交換プログラムのフロー図である。 1はマシニングセンタ、2は主軸、10はツー
ルマガジン、15はチエンジアームユニツト、1
9はチエンジアーム、7は主軸進退駆動手段、2
0はユニツト進退駆動手段、32は制御手段
(NCコントローラ)。
長い場合の本発明の一実施例に係るマシニングセ
ンタの平面図、第2図は交換されるツールが両方
とも短い場合の本発明の一実施例に係るマシニン
グセンタの平面図、第3図はそのマシニングセン
タの正面図、第4図はその制御回路の要部のブロ
ツク図、第5図はそのNCコントローラに組み込
まれたツール交換プログラムのフロー図、第6図
は一般的なマシニングセンタの制御プログラムの
フロー図、第7図は従来のマシニングセンタのツ
ール交換プログラムのフロー図である。 1はマシニングセンタ、2は主軸、10はツー
ルマガジン、15はチエンジアームユニツト、1
9はチエンジアーム、7は主軸進退駆動手段、2
0はユニツト進退駆動手段、32は制御手段
(NCコントローラ)。
Claims (1)
- 1 ツールマガジンに収納されている各種ツール
をチエンジアームユニツトのチエンジアームで主
軸のツールと交換しながらワークを加工するマシ
ニングセンタにおいて、上記主軸をその軸方向に
ワークに対して進退可能に設けるとともに、該主
軸をその進退方向に駆動する主軸進退駆動手段を
設け、上記チエンジアームユニツトを主軸の上記
進退方向と同一方向に移動可能に設けるととも
に、該チエンジアームユニツトをこの移動方向に
移動させるユニツト進退駆動手段を設け、上記主
軸に装着されたツールとこれに交替して主軸に装
着されるツールとの長さを比較し、長い方のツー
ルの先端がツールチエンジ時に他部材と干渉せ
ず、かつ、ワークに最も接近するツール交換位置
を算出し、ワーク加工後に主軸をそのツール交換
位置まで後退させるように主軸進退駆動手段を制
御する制御手段を設ける一方、主軸のツールと交
換されるツールを支持したチエンジアームユニツ
トを主軸の上記ツール交換位置への後退前に該ツ
ール交換位置に移動させるように上記ユニツト進
退駆動手段を制御する制御手段を設けたことを特
徴とするマシニングセンタのツール交換装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60172903A JPS6234741A (ja) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | マシニングセンタのツ−ル交換装置 |
| KR1019860006068A KR890005088B1 (ko) | 1985-08-06 | 1986-07-25 | 머시이닝센터의 공구교환장치 |
| US06/892,049 US4752885A (en) | 1985-08-06 | 1986-08-01 | Tool exchanging apparatus with length of tool comparison |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60172903A JPS6234741A (ja) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | マシニングセンタのツ−ル交換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6234741A JPS6234741A (ja) | 1987-02-14 |
| JPH0120023B2 true JPH0120023B2 (ja) | 1989-04-13 |
Family
ID=15950475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60172903A Granted JPS6234741A (ja) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | マシニングセンタのツ−ル交換装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4752885A (ja) |
| JP (1) | JPS6234741A (ja) |
| KR (1) | KR890005088B1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0716850B2 (ja) * | 1987-08-19 | 1995-03-01 | ファナック株式会社 | 軸切換装置 |
| DE3835830C1 (ja) * | 1988-10-21 | 1989-11-30 | Hoesch Maschinenfabrik Deutschland Ag, 4600 Dortmund, De | |
| US5097587A (en) * | 1989-09-04 | 1992-03-24 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Numerically controlled machine tool with automatic tool exchange device and indexing device |
| US5144740A (en) * | 1989-09-04 | 1992-09-08 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Numerically controlled machine tool with automatic tool exchange device and indexing device |
| JPH04122543A (ja) * | 1990-09-10 | 1992-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置及び工具交換位置変更方法 |
| JP3186213B2 (ja) * | 1992-05-02 | 2001-07-11 | ブラザー工業株式会社 | 工具折損検出方法 |
| JP3964851B2 (ja) * | 2003-10-21 | 2007-08-22 | ヤマザキマザック株式会社 | 横形マシニングセンタ |
| NL1027332C2 (nl) * | 2004-10-25 | 2006-04-26 | Meerpaal B V De | Robotcel en werkwijze voor het opslaan van elementen in een robotcel. |
| JP5026884B2 (ja) * | 2007-08-04 | 2012-09-19 | 株式会社森精機製作所 | 自動工具交換装置を有する工作機械 |
| CN104400529B (zh) * | 2014-12-03 | 2017-09-15 | 佛山市普拉迪数控科技有限公司 | 具有偏心式主轴箱体的换刀机构 |
| JP7339117B2 (ja) * | 2019-10-16 | 2023-09-05 | ファナック株式会社 | 工作機械 |
| CN115519366B (zh) * | 2022-10-08 | 2023-08-11 | 巨冈精工(广东)股份有限公司 | 一种高速五轴联动数控机床ac/bc主轴驱动摆头 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5110387A (ja) * | 1974-07-16 | 1976-01-27 | Sumitomo Electric Industries | Ramineetoshiisukeeburuno seizohoho |
| JPS5741146A (en) * | 1980-08-15 | 1982-03-08 | Okuma Howa Kikai Kk | Machine tool |
| US4467517A (en) * | 1981-04-13 | 1984-08-28 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Tool changer for facing head |
| JPS5976701A (ja) * | 1982-10-25 | 1984-05-01 | Fanuc Ltd | 櫛刃型旋盤の制御方法 |
| JPS60114437A (ja) * | 1983-11-21 | 1985-06-20 | Toyoda Mach Works Ltd | 大径工具交換装置を備えた工作機械 |
-
1985
- 1985-08-06 JP JP60172903A patent/JPS6234741A/ja active Granted
-
1986
- 1986-07-25 KR KR1019860006068A patent/KR890005088B1/ko not_active Expired
- 1986-08-01 US US06/892,049 patent/US4752885A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR870001900A (ko) | 1987-03-28 |
| US4752885A (en) | 1988-06-21 |
| KR890005088B1 (ko) | 1989-12-11 |
| JPS6234741A (ja) | 1987-02-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0120023B2 (ja) | ||
| JPS5959339A (ja) | 工具を工作物から後退させたり、工作物へ戻す方法及びこの方法を実施する数値制御される機械加工装置 | |
| US5946992A (en) | Cutting-off method of an automatic lathe and an automatic lathe | |
| JP2005088162A (ja) | マシニングセンタ | |
| KR930010589B1 (ko) | 절삭공구의 정지 제어장치 | |
| JPS6365469B2 (ja) | ||
| WO1992015425A1 (fr) | Machine-outil | |
| US3909923A (en) | Numerically controlled machine tool with miscellaneous function control circuit to reduced unproductive periods to a minimum | |
| JP3636895B2 (ja) | 主軸移動型立形工作機械用の棒状工作物供給装置および主軸移動型立形工作機械における棒状工作物供給方法 | |
| JPH0253161B2 (ja) | ||
| JP3827922B2 (ja) | 自動旋盤の制御装置 | |
| JPH04294952A (ja) | 工具受渡し装置 | |
| JP2782290B2 (ja) | 自動工具交換装置付複合加工機 | |
| JPH0688189B2 (ja) | 自動工具交換装置の工具交換方法 | |
| JP3587046B2 (ja) | 共通経路上の2つの可動体を同時制御する数値制御装置 | |
| JPH0412482B2 (ja) | ||
| JP3261269B2 (ja) | 工具交換装置を有する工作機械 | |
| SU1696171A1 (ru) | Автомат дл двусторонней обработки деталей | |
| KR100246305B1 (ko) | 머시닝 센터의 테이블 회전제어장치 및 그 제어방법 | |
| JPS6374502A (ja) | 数値制御自動旋盤 | |
| JP2624174B2 (ja) | 数値制御装置の自動運転方式 | |
| EP3865231B1 (en) | Machine tool | |
| SU1298038A1 (ru) | Загрузочное устройство | |
| JPS6254617B2 (ja) | ||
| JPH03121731A (ja) | 工具退避装置付多軸スピンドル型マシニングセンタ |