JPH04322935A - 工具交換制御方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工具マガジンを備えた
ＮＣ工作機械において、工具交換に伴う無駄な待ち時間
をなくして、全体的な加工時間の短縮を図った工具交換
制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、工具マガジンを備えたＮＣ工作機
械においては安全性や確実性の観点から、工具準備動作
が完全に終了してからその工具による加工を開始するよ
うにプログラム構成されている。ここで、実際の工具準
備動作の内容及び作動タイミングの一例について略説す
る。

【０００３】図４を参照するに、工具準備とは、マガジ
ン４０を動かしてポットを割り出し、工具交換位置に工
具を用意すること及び不用工具をマガジン４０に返却収
納することで（ａ），（ｂ）、及び（ｃ）の３つの動作
に大別し得る。（ａ）は■シフタ４１の工具交換位置に
ある工具の戻るポットをマガジン割り出し位置に割り出
すこと、及び■その工具をそのポットに戻すことから成
る。 （ｂ）は、■Ｔコード（補助機能）で指令された工具の
入っているポットをマガジン割り出し位置に割り出すこ
と、及び■割り出されたポットに入っている工具を工具
交換位置に移動（準備）することから成る。そして、（
ｃ）は、■主軸に入っている工具の戻るべきポットをマ
ガジン割り出し位置に割り出すことから成る。尚、工具
交換（Ｍ０６）とは、シフタ４１の工具交換位置にある
工具と主軸に入っている工具とを交換することであり、
これは詳細に図示しない工具交換装置４２によって為さ
れる。ここで特許請求の範囲でいう工具移動動作は■，
■であり、工具収納動作は■，■，■である。

【０００４】また、作動タイミング的には、図５（ｂ）
に示すように、Ｔ０２工具準備動作中において、Ｔ０１
工具による加工並びに工具交換動作が為され、その工具
準備動作完了後に、Ｔ０３工具の準備指令が読取り記憶
され（ｃ）、すぐにＴ０３工具準備動作が開始される。 Ｔ０２工具準備動作の開始から工具交換が行われるまで
は工具移動動作であり、Ｔ０２工具準備動作のうち工具
交換中及びその後の動作が工具収納動作である。

【０００５】尚、図５（ｂ）において、Ｂは、工具交換
の動作完了後から次の加工開始までの時間であり、工具
交換の動作完了後から次の加工のＴコード指令を読み取
るまでの時間（Ｂ１）と、そのＴコード指令を読み取っ
てからＮＣ制御装置に完了通知を為すまでの時間（Ｂ２
）とを加えたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近時、加工能率向上等
の要請から、工具の加工速度や送り速度が速くなり、工
具１本当りの加工時間が極めて短く、従って工具交換が
頻繁に行われるような場合が多くなっている。しかるに
、上記従来の工具交換制御方法では、次の加工のための
工具が工具交換によって主軸にセットされた時点で、そ
の工具による加工が実質的に可能な状態になるにも拘わ
らず、その一連の工具準備動作が総て完了するまではＮ
Ｃプログラムは停止し、従って、少なくともその待ち時
間が経過するまでは加工を開始しないあるいは開始し得
ない。

【０００７】すなわち、工具交換の速い工作機械では、
図４（ｃ）の■の動作終了より早く工具交換が終了して
しまい、ＮＣプログラムは次のＴ指令（工具準備指令）
に進むが、■の動作終了まで前のＴ指令が待ち状態とな
り、ＮＣ制御装置に完了を通知しない。従って、工具交
換によって次の加工のための工具が主軸に準備されたに
も拘わらず、ＮＣプログラムは停止したままである。斯
かる待ち時間は、工具交換が頻繁に行われるような場合
に積もり積もって大きなロスタイムとなってしまう。

【０００８】そこで、そのような無駄な待ち時間を合理
的になくし、ＮＣ工作機械における生産（加工）効率を
効果的に向上させることをその課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る工具交換制御方法は、工具マガジンを備
えたＮＣ工作機械において、前記工具マガジンから工具
を工具交換位置に移動する工具移動動作と、前記工具交
換位置にある工具を前記工具マガジンに収納する工具収
納動作とからなる工具準備動作を加工動作や工具交換動
作と連係して行うようにした工具交換制御方法であって
、現加工動作中に次の加工の工具準備動作を行い、前記
現加工動作が終了しかつ前記次の加工の工具準備動作の
工具移動動作が終了したら工具交換動作を行い、その後
次の次の加工のための工具準備指令を記憶し、その後前
記次の加工動作を開始し、前記現加工に用いた工具の工
具収納動作が終了後前記記憶した次の次の加工のための
工具準備動作を開始するように制御することを特徴とす
る。

【００１０】

【作用】指令された次の次の加工の工具準備指令を記憶
して次の加工開始指令を送出するので、次の加工が先に
進むようになる。これにより、現加工に用いた工具収納
動作に伴う待ち時間がなくなり、全体の加工時間が短く
なる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は、本発明における工具交換制御装置の基
本原理を示すブロック図である。同図を参照すると、本
実施例の工具交換制御装置１は、工具準備動作判別手段
２、工具準備指令記憶手段３、加工開始指令送出手段４
、及び工具準備指令送出手段５から基本的に成る。

【００１２】工具準備動作判別手段２は、工具準備の動
作中であるか否かを判別する。工具準備指令記憶手段３
は、工具準備動作中に、指令された次の加工のための次
加工工具準備指令を記憶し、次のステップへＮＣプログ
ラムを進めるべく記憶完了信号を発する。加工開始指令
送出手段４は、工具準備動作中における工具交換動作の
終了後に、次の加工を開始すべき旨の次加工開始指令を
送出する。

【００１３】工具準備指令送出手段５は、工具準備動作
の終了後に、先に記憶した次加工工具準備指令を送出す
る。以上説明した本実施例の工具交換制御装置１の作用
・効果について図２及び３に示すフローチャート図を参
照して以下説明する。先ず、ステップ１０１　において
工具準備の処理中か否かを判別し、処理中の場合（ＹＥ
Ｓ）にはステップ１０３　に進む。

【００１４】ステップ１０３　では、指令されたＴコー
ド（補助機能）を一時的に記憶し、次のステップ１０５
　ではＮＣ工作機械側に次の加工を開始すべき旨の指令
を送出し、そして、工具準備処理が終了するまで待機す
る（ステップ１０７）。その終了時（ＹＥＳ）には、あ
るいはステップ１０１　において工具準備の処理中でな
い場合（ＮＯ）　には、いずれもステップ１０９　に進
み、条件フラグＦをセット（Ｆ←１）する。

【００１５】次いで、次の加工を開始すべき旨の指令を
出力したか否かを判別し（ステップ１１１）、出力して
いれば（ＹＥＳ）、ステップ１１５　にスキップし、出
力していなければ（ＮＯ）、ステップ１１３　に進み、
これを出力してステップ１１５　に進む。ステップ１１
５　では、シフタ４１に工具が存在するかを判別し、無
ければ（ＮＯ）、ステップ１２１　にスキップし、存在
するならば（ＹＥＳ）、そのシフタ４１上の工具の元に
戻るべきポットをマガジン４０に割り出し（ステップ１
１７）、その工具をそのポットに戻し（ステップ１１９
）、ステップ１２１　に進む。

【００１６】ステップ１２１　では、Ｔコードで指定さ
れた工具をマガジン４０に割り出し、そしてステップ１
２３　ではマガジン４０に割り出されたその工具をシフ
タ４１に移動させる。次いでステップ１２５　では、工
作機械の主軸に工具が存在するかを判別し、無ければ（
ＮＯ）、ステップ１２９　にスキップし、あれば（ＹＥ
Ｓ）、その主軸にある工具の元に戻るべきポットをマガ
ジン４０に割り出し（ステップ１２７）、ステップ１２
９　に進む。そして、ステップ１２９　では、条件フラ
グＦをリセット（Ｆ←０）し、本サブルーチンを終了す
る。

【００１７】以上のように、本実施例においては、図４
（ｃ）における■の動作終了以前にＴコード指令が指令
された場合に、このＴコードを記憶してＮＣ制御装置に
Ｔコード記憶の完了を通知することにより、ＮＣプログ
ラムを先に進め、以て次加工を行い得るようにしたこと
である。すなわち、工具交換後に所定タイミングを置い
て直ちに次加工を開始し得るようにしたため、図５（ｂ
）に示すＢ１（工具交換後から次のＴコード指令を読み
取るまでの時間）という時間が丸々なくなる（図５（ａ
）参照）。従って、加工から次の加工に移行する時間が
実質的に短くなり、これにより、工作機械全体としての
トータル加工時間を大幅に短縮することが可能となる。

【００１８】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、上記従来の
工具交換に伴う無駄な待ち時間を安全かつ確実にそして
容易になくすことができ、これによりＮＣ工作機械にお
ける生産（加工）効率を合理的に改善ないし向上するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例における工具交換制
御装置の基本原理を示すブロック図である。

【図２】図２は、工具交換作動の一例のフロー・チャー
トの前半部分を示す図である。

【図３】図３は、工具交換作動の一例のフロー・チャー
トの後半部分を示す図である。

【図４】図４は、工具準備動作の説明図である。

【図５】図５は、ＮＣプログラムの要部の動作タイミン
グ・チャートを示す図である。

【符号の説明】

１…工具交換制御装置 ２…工具準備動作判別手段 ３…工具準備指令記憶手段 ４…加工開始指令送出手段 ５…工具準備指令送出手段 ４０…マガジン ４１…シフタ ４２…工具交換装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　工具マガジンを備えたＮＣ工作機械に
   おいて、前記工具マガジンから工具を工具交換位置に移
   動する工具移動動作と、前記工具交換位置にある工具を
   前記工具マガジンに収納する工具収納動作とからなる工
   具準備動作を加工動作や工具交換動作と連係して行うよ
   うにした工具交換制御方法であって、現加工動作中に次
   の加工の工具準備動作を行い、前記現加工動作が終了し
   かつ前記次の加工の工具準備動作の工具移動動作が終了
   したら工具交換動作を行い、その後次の次の加工のため
   の工具準備指令を記憶し、その後前記次の加工動作を開
   始し、前記現加工に用いた工具の工具収納動作が終了後
   前記記憶した次の次の加工のための工具準備動作を開始
   するように制御することを特徴とする工具交換制御方法
   。