JPH11254260A - 工作機械の工具交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】大径工具同士が隣接する工具保持ポットに装着
されて相互に干渉するのを防止することができる工具交
換装置を提供する。 【解決手段】制御装置１０５を、主マガジンポットデー
タ記憶手段と、副マガジンポットデータ記憶手段と、次
加工に使用される全ての工具についての情報を記憶する
使用工具データ記憶手段と、使用工具が、主マガジン１
３に装着された工具であるか否か、及び交換の必要な大
径工具であるか否かの判別を行う使用工具判別手段と、
主マガジン１３の工具保持ポット１４が工具を未装着で
あるか、交換可能な工具を装着したものであるかの判別
を行い、更に大径工具装着用の主マガジンポット判別手
段と、判別結果に基づいて主マガジン１３，副マガジン
２０及び移送装置３０を駆動し、大径工具については大
径工具装着用の工具保持ポット１４にのみこれを装着す
る駆動制御手段とから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の工具保持ポ
ットを具備した主マガジンと、同じく複数の工具保持ポ
ットを具備した副マガジンと、前記工具保持ポットに装
着された工具を前記主マガジンと副マガジンとの相互間
で移送する移送装置と、前記主マガジン，副マガジン及
び移送装置の作動を制御する制御装置とを備えた工具交
換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記工具交換装置を備えた工作機械の一
例としての複合加工型ＮＣ旋盤を図１３に示す。尚、図
１３は、背面側から見た前記複合加工型ＮＣ旋盤を示す
斜視図である。

【０００３】同図１３に示すように、このＮＣ旋盤は、
基本的構成としてベッド１，主軸台２，心押台３，往復
台４，工具主軸頭５及び数値制御装置（図示せず）を備
え、更に、工具交換装置１０を備えたものとして構成さ
れている。

【０００４】また、前記工具交換装置１０は、前記工具
主軸頭５の近傍に設けられた主マガジン１３と、前記ベ
ッド１の背面側に設けられた副マガジン２０と、これら
主マガジン１３及び副マガジン２０の相互間で工具を移
送する交換アーム３０と、前記主マガジン１３，副マガ
ジン２０及び交換アーム３０の作動を制御する制御装置
（図示せず）とを備えている。

【０００５】前記主マガジン１３はコラム１１に回転自
在に支持されており、コラム１１は前記往復台４の側面
に設けたベース板１２上に載置され、前記工具主軸頭５
に対して離接自在となっている。また、前記副マガジン
２０は前記ベッド１の背面に固設されたベース板２２上
に設けられている。そして、前記主マガジン１３は円弧
状に配設された複数の工具保持ポット１４を備え、前記
副マガジン２０はチェーンなどにより無端輪環状に連結
された複数の工具保持ポット２１を備えている。

【０００６】前記交換アーム３０は、一方端が支持軸３
１によって回転自在に支持されるとともに、他方端に工
具保持部３２を備えており、前記主マガジン１３と副マ
ガジン２０との中間位置に設けられ、これら前記主マガ
ジン１３及び副マガジン２０に対して離接する方向に移
動して、前記主マガジン１３及び副マガジン２０の相互
間で工具を移送する。

【０００７】尚、図１４は、図１３における矢示Ｆ方向
から視た部分斜視図であるが、同図に示すように、前記
コラム１１の前端面には交換アーム６が設けられてお
り、この交換アーム６によって、前記工具主軸頭５に装
着された工具と前記主マガジンの工具保持ポット１４に
装着された工具とが交換されるようになっている。

【０００８】而して、この複合加工型ＮＣ旋盤によれ
ば、次のようにして工具交換が行われる。即ち、加工プ
ログラムに指令された次加工に必要な工具が既に前記主
マガジン１３に装着されている場合には、前記交換アー
ム６を駆動して、前記主マガジン１３に装着された次工
具と前記工具主軸頭５に装着された現工具とを交換する
一方、次加工に必要な工具が前記主マガジン１３にはな
く、前記副マガジン２０に装着されている場合には、前
記交換アーム３０を駆動して、前記副マガジン２０に装
着された次工具を一旦前記主マガジン１３に移送した
後、前記交換アーム６を駆動して、前記移送した次工具
と前記工具主軸頭５に装着された現工具とを交換する。

【０００９】斯くして、この複合加工型ＮＣ旋盤によれ
ば、副マガジン２０に多数の工具を保持することがで
き、しかも前記工具主軸頭５に装着された工具と副マガ
ジン２０に装着された工具とを自動的に交換することが
できるので、複数種のワークを加工する場合にも、手作
業により当該ワークの加工に必要な工具を前記主マガジ
ン１３に装着するといった煩わしい作業が不要であり、
当該工具交換作業の合理化を図ることができる。また、
工具管理を簡素化することができるといったメリットも
備えている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
工具交換装置１０においては、次加工に必要な工具が加
工プログラムにおいて指令される度に、当該次工具が前
記主マガジン１３に装着されているかどうかを確認し、
前記主マガジン１３に当該次工具が装着されていない場
合にはその都度前記副マガジン２０から次工具を移送
し、これと前記工具主軸頭５に装着された現工具と交換
するようにしていたので、未だ、工具交換に長時間を要
するという問題を有していた。

【００１１】即ち、通常、前記主マガジン１３と副マガ
ジン２０との間における工具交換位置は、ワークを加工
する際に前記工具主軸頭５が移動する領域から若干離れ
た位置に設定されることが多いため、如上のように、主
マガジン１３に装着されていない次工具が加工プログラ
ムにおいて指令される度に、副マガジン２０に装着され
た次工具を主マガジン１３に移送するべく主マガジン１
３を前記工具交換位置に移動させたのでは、加工対象ワ
ークを変更し、これに伴って、当該ワークの加工に用い
る工具が前回のワークについてのものと大幅に変わり、
当該ワークの加工に用いる工具が前記主マガジン１３に
殆ど装着されていない場合には、前記主マガジン１３の
累積した移動時間がかなり長いものとなり、加工時間の
短縮を図る上で大きな問題となっていたのである。

【００１２】また、前記工具交換装置１０においては、
前記主マガジン１３と副マガジン２０との間の工具交換
回数をより少なくして、工具交換時間を短縮するため
に、前記主マガジン１３における装着可能工具数（即
ち、工具保持ポット数）を多くしたいという要請と、前
記主マガジン１３の重量を軽くして往復台４が移動する
際の負荷を軽減したいという要請があり、これら両者を
満足すべく、主マガジン１３の工具保持ポット１４数を
増やす一方、主マガジン１３を寸法的にコンパクトにす
るために、工具保持ポット１４間の隣接ピッチ間隔を狭
くするということがなされている。

【００１３】しかしながら、このように工具保持ポット
１４間の隣接ピッチ間隔を狭くすると、使用工具には加
工目的によってその直径（工具の軸中心を中心とし、こ
の中心から最も離れた（工具の）外形部分を含む円の直
径）が前記ピッチ間隔を超えるものもあり、この大径の
工具２つを前記隣接する工具保持ポット１４に装着しよ
うとすると、工具同士が干渉してこれを装着することが
できなという問題を生じる。

【００１４】本発明は以上の問題を解決すべくなされた
ものであり、主マガジン及び副マガジンを備えた工具交
換装置に関し、加工対象ワークを変更する際に、当該ワ
ークの加工に使用する工具を前記副マガジンから主マガ
ジンに一時に移送することができ、また、副マガジンか
ら主マガジンに移送する際に、２つの大径工具が隣接し
た工具保持ポットに装着されることのないように制御す
ることができる工具交換装置の提供を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するための本発明の請求項１に係る発明は、複数の
工具保持ポットを具備した主マガジンと、同じく複数の
工具保持ポットを具備した副マガジンと、前記工具保持
ポットに装着された工具を前記主マガジンと副マガジン
との相互間で移送する移送装置と、前記主マガジン，副
マガジン及び移送装置の作動を制御する制御装置とを備
えてなる工具交換装置であって、前記制御装置を、前記
主マガジンの工具保持ポット及び該工具保持ポットに装
着された工具に関する情報を記憶する主マガジンポット
データ記憶手段と、前記副マガジンの工具保持ポット及
び該工具保持ポットに装着された工具に関する情報を記
憶する副マガジンポットデータ記憶手段と、次加工に使
用される全ての工具に関し、該工具の情報を記憶する使
用工具データ記憶手段と、前記使用工具データ記憶手段
及び前記主マガジンポットデータ記憶手段に記憶された
情報に基づき、次加工に必要な全ての工具に関して、主
マガジンの工具保持ポットに既に装着された交換不要の
工具であるか、主マガジンの工具保持ポットに装着され
ていない交換の必要な工具であるかについての判別を行
い、更に、交換が必要であると判別された工具につい
て、該工具が大径の工具であるか小径の工具であるかの
判別を行う使用工具判別手段と、前記使用工具データ記
憶手段及び前記主マガジンポットデータ記憶手段に記憶
された情報、並びに前記使用工具判別手段における判別
結果に基づき、前記主マガジンの各工具保持ポットが工
具を未装着のものであるか、次加工に必要のない交換可
能な工具を装着したものであるかについての判別を行
い、更に、該各工具保持ポットが予め設定された大径工
具装着用のものであるか小径工具装着用のものであるか
の判別を行う主マガジンポット判別手段と、前記使用工
具判別手段及び前記主マガジンポット判別手段における
判別結果、並びに前記主マガジンポットデータ記憶手段
及び副マガジンポットデータ記憶手段に記憶された情報
に基づき、前記主マガジン，副マガジン及び移送装置を
駆動して、前記交換の必要な工具が大径のものであれ
ば、該工具を、前記主マガジンの大径工具装着用の工具
保持ポットであって工具未装着の工具保持ポットに前記
副マガジンから移送するか、又は前記大径工具装着用の
工具保持ポットに装着された交換可能な工具と交換する
一方、前記交換の必要な工具が小径のものであれば、該
工具を、前記主マガジンの小径工具装着用の工具保持ポ
ットであって工具未装着の工具保持ポットに前記副マガ
ジンから移送するか、又は前記小径工具装着用の工具保
持ポットに装着された交換可能な工具と交換する駆動制
御手段とから構成しことを特徴とするものである。

【００１６】この発明によれば、例えば、加工対象ワー
クを変更する際に、当該ワークの加工に使用する全工具
の情報、例えば工具番号が使用工具データ記憶手段に記
憶される。

【００１７】ついで、前記使用工具判別手段により、前
記使用工具データ記憶手段及び前記主マガジンポットデ
ータ記憶手段に記憶された情報に基づき、次加工に必要
な全ての工具に関して、主マガジンの工具保持ポットに
既に装着された交換不要の工具であるか、主マガジンの
工具保持ポットに装着されていない交換の必要な工具で
あるかについての判別が行われるとともに、主マガジン
ポット判別手段により、前記使用工具データ記憶手段及
び前記主マガジンポットデータ記憶手段に記憶された情
報、並びに前記使用工具判別手段における判別結果に基
づき、前記主マガジンの各工具保持ポットが工具を未装
着のものであるか、次加工に必要のない交換可能な工具
を装着したものであるかについての判別が行われる。

【００１８】また、前記主マガジンにおける各工具保持
ポットを、予め大径工具装着用のものと小径工具装着用
のものとに分けて設定し、もっと言えば、隣接方向に少
なくとも１つおきとなるように大径工具装着用の工具保
持ポットを設定し、その間のものを小径工具装着用の工
具保持ポットに設定することにより、当該主マガジンの
各工具保持ポットが予め設定された大径工具装着用のも
のであるか小径工具装着用のものであるかが前記主マガ
ジンポット判別手段によって判別される一方、交換が必
要であると判別された工具について、更に、該工具が大
径の工具であるか小径の工具であるかが前記使用工具判
別手段によって判別される。

【００１９】ついで、前記使用工具判別手段及び前記主
マガジンポット判別手段における判別結果、並びに前記
主マガジンポットデータ記憶手段及び副マガジンポット
データ記憶手段に記憶された情報に基づいて、前記駆動
制御手段により前記主マガジン，副マガジン及び移送装
置が駆動され、交換が必要であると判別され、且つ副マ
ガジンに装着された次加工使用工具が、順次、その工具
が大径のものであれば、前記主マガジンの大径工具装着
用の工具保持ポットであって工具未装着の工具保持ポッ
トに前記副マガジンから移送されるか、又は前記大径工
具装着用の工具保持ポットに装着された交換可能な工具
と交換される一方、小径のものであれば、前記主マガジ
ンの小径工具装着用の工具保持ポットであって工具未装
着の工具保持ポットに前記副マガジンから移送される
か、又は前記小径工具装着用の工具保持ポットに装着さ
れた交換可能な工具と交換される。

【００２０】このように、この発明によれば、次加工に
使用される全工具について、交換が必要であるか否かを
予め判別するようにしているので、交換が必要であると
判別された工具についてはこれを一時に交換することが
でき、複数の工具を交換する場合にも、主マガジンを１
度副マガジンとの交換位置に移動させるだけで足り、工
具交換の度に主マガジンを移動させていた従来に比べ
て、工具交換時間を短縮することができ、ひいては全体
の加工時間を短縮することができる。

【００２１】また、主マガジンの各工具保持ポットを大
径工具装着用のものと小径工具装着用のものとに分けて
設定するとともに、交換が必要であると判別された工具
について大径の工具であるか小径の工具であるかを判別
し、これらに基づいて、大径の工具についてはこれを大
径工具装着用に工具保持ポットに装着し、小径の工具に
ついてはこれを小径工具装着用の工具保持ポットに装着
するようにしているので、大径の工具２つを隣接した工
具保持ポットに装着するのを未然に防止することがで
き、大径工具同士が干渉してこれを装着することができ
ないという事態に至るのを防止することができる。

【００２２】尚、この発明において、前記小径工具と
は、その直径、即ち、工具の軸中心を中心とし、この中
心から最も離れた（工具の）外形部分を含む円の直径
が、少なくとも前記工具保持ポットの隣接ピッチ間隔よ
りも小さいものを意味し、前記大径工具とは前記小径工
具よりもその直径が大きいものを意味する。

【００２３】また、前記主マガジンポットデータ記憶手
段に記憶される工具保持ポット及び該工具保持ポットに
装着される工具に関する情報には、少なくとも、主マガ
ジンに設けられた各工具保持ポットの固有の番号（以
下、「ポット番号」という）に関するデータ及び当該工
具保持ポットが小径工具装着用のものであるか大径工具
装着用のものであるかに関するデータ、並びに工具番号
に関するデータが含まれ、同様に、前記副マガジンポッ
トデータ記憶手段に記憶される工具保持ポット及び該工
具保持ポットに装着される工具に関する情報には、少な
くとも、副マガジンのポット番号に関するデータと工具
番号に関するデータが含まれる。また、前記使用工具デ
ータ記憶手段に記憶される工具情報には、少なくとも当
該工具番号に関するデータ及び当該工具が大径であるか
小径であるかに関するデータが含まれる。

【００２４】また、本発明の請求項２に係る発明は、前
記請求項１の発明における前記主マガジンポット判別手
段が、次加工に必要のない交換可能な工具を装着したも
のであると判別された工具保持ポットについて、更に、
該工具保持ポットが大径工具装着用のものであり且つ小
径工具を装着したものであるか否かの判別を行うものと
して構成され、前記駆動制御手段が、前記交換の必要な
工具が大径のものであれば、該工具を、前記主マガジン
の大径工具装着用の工具保持ポットであって工具未装着
の工具保持ポットに前記副マガジンから移送するか、又
は前記大径工具装着用の工具保持ポットに装着された交
換可能な大径工具若しくは小径工具と交換する一方、前
記交換の必要な工具が小径のものであれば、該工具を、
前記主マガジンの小径工具装着用若しくは前記大径工具
装着用の工具保持ポットであって工具未装着の工具保持
ポットに前記副マガジンから移送するか、又は前記小径
工具装着用の工具保持ポットに装着された交換可能な工
具と交換するか、又は前記大径工具装着用の工具保持ポ
ットに装着された交換可能な大径工具若しくは小径工具
と交換するように前記主マガジン，副マガジン及び移送
装置の作動を制御するものとして構成されたものであ
る。

【００２５】前記主マガジンの小径工具装着用の工具保
持ポットに大径工具を装着すると、これが隣接する大径
工具装着用の工具保持ポットに装着された大径工具と干
渉するので、小径工具装着用の工具保持ポットに大径工
具を装着することはできないが、大径工具装着用の工具
保持ポットに小径工具を装着してもこれが隣接する工具
と干渉することはないので、大径工具装着用の工具保持
ポットに小径工具を装着することは可能である。

【００２６】この発明によれば、大径工具装着用の工具
保持ポットに小径工具を装着するのを許容することを前
提に、交換の必要な工具が大径のものであれば、該工具
を、前記主マガジンの大径工具装着用の工具保持ポット
であって工具未装着の工具保持ポットに前記副マガジン
から移送するか、又は前記大径工具装着用の工具保持ポ
ットに装着された交換可能な大径工具若しくは小径工具
と交換する一方、交換の必要な工具が小径のものであれ
ば、該工具を、前記主マガジンの小径工具装着用若しく
は前記大径工具装着用の工具保持ポットであって工具未
装着の工具保持ポットに前記副マガジンから移送する
か、又は前記小径工具装着用の工具保持ポットに装着さ
れた交換可能な工具と交換するか、又は前記大径工具装
着用の工具保持ポットに装着された交換可能な大径工具
若しくは小径工具と交換するようにしているので、大径
工具装着用の工具保持ポットには大径工具及び小径工具
を、小径工具装着用の工具保持ポットには小径工具のみ
を確実に装着させることができ、隣接間における工具の
干渉を防止することができるとともに、使用工具に小径
のものが多い場合であっても、これを主マガジンに装着
することができ、効率の良い加工を行うことができる。

【００２７】即ち、請求項１の発明のように、大径工具
装着用の工具保持ポットには大径工具のみを、小径工具
装着用の工具保持ポットには小径工具のみをそれぞれ装
着するようにすると、使用する工具に小径工具が多い場
合には、当該小径工具を装着することができない結果、
加工途中において主マガジンと副マガジンとの間で工具
交換を行わなければならず、結果として当該工具交換時
間だけ加工時間が長くなるのである。

【００２８】また、本発明の請求項３に係る発明は、前
記請求項２の発明における前記使用工具判別手段が、既
に主マガジンの工具保持ポットに装着された交換不要の
ものであると判別された工具について、更に、該工具保
持ポットが大径工具装着用のものであり、且つ小径工具
が装着されたものであるか否かの判別を行うものとして
構成され、前記駆動制御手段が、更に、前記交換不要と
判別された工具であって大径工具装着用の工具保持ポッ
トに装着された小径工具が存在し、且つ、前記交換の必
要な工具が大径のものである場合に、前記主マガジンの
小径工具装着用の工具保持ポットであって工具未装着の
工具保持ポットが存在すれば、該工具保持ポットに前記
交換不要の小径工具を移送するとともに、この移送に際
して空になった前記大径工具装着用の工具保持ポットに
前記交換の必要な工具を前記副マガジンから移送するよ
うに前記主マガジン，副マガジン及び移送装置の作動を
制御するものとして構成されたものである。

【００２９】この発明によれば、交換の必要な工具が大
径であり、且つ交換不要と判別された工具のうち、大径
工具装着用の工具保持ポットに装着された小径工具が存
在し、且つ小径工具装着用の工具保持ポットであって工
具未装着の工具保持ポットが存在する場合には、大径工
具装着用の工具保持ポットに装着された小径工具が主マ
ガジン内で移送され、この移送に際して空きになった大
径工具装着用の工具保持ポットに交換対象の大径工具が
副マガジンから移送される。

【００３０】このように、この発明によれば、大径工具
装着用の工具保持ポットに小径工具を装着できるように
し、前回の工具交換時に大径工具装着用の工具保持ポッ
トに小径工具を装着したことにより、使用工具における
大径工具数が主マガジンに装着可能な数、即ち、大径工
具装着用の工具保持ポット数よりも少ない数であるにも
かかわらず、当該大径工具を主マガジンに装着できなく
なるといった事態を減少させることができ、更に効率の
良い工具交換を行うことができる。

【００３１】また、本発明の請求項４にかかる発明は、
前記請求項３の発明における前記駆動制御手段が、前記
交換不要と判別された工具であって大径工具装着用の工
具保持ポットに装着された小径工具が存在し、且つ、前
記交換の必要な工具が大径のものである場合に、更に、
前記小径工具装着用の工具保持ポットに装着され、交換
可能と判別された工具が存在すれば、該工具を前記副マ
ガジンに移送し、この副マガジンへの移送に際して空に
なった前記小径工具装着用の工具保持ポットに前記交換
不要の小径工具を移送するとともに、この小径工具の移
送に際して空になった前記大径工具装着用の工具保持ポ
ットに前記交換の必要な工具を副マガジンから移送する
ように前記主マガジン，副マガジン及び移送装置の作動
を制御するものとして構成されるものである。

【００３２】この発明によれば、交換の必要な工具が大
径であり、且つ交換不要と判別された工具のうち、大径
工具装着用の工具保持ポットに装着された小径工具が存
在し、且つ、小径工具装着用の工具保持ポットに装着さ
れ、交換可能と判別された小径工具が存在する場合に
は、該工具が前記副マガジンに移送され、この副マガジ
ンへの移送に際して空になった前記小径工具装着用の工
具保持ポットに前記交換不要の小径工具が主マガジン内
で移送されるとともに、この小径工具の移送に際して空
になった前記大径工具装着用の工具保持ポットに交換対
象の大径工具が副マガジンから移送される。

【００３３】このように、この発明によれば、請求項３
の発明における場合に比べて、更に、大径工具を主マガ
ジンに装着させることのできる場合が増加する結果、使
用工具における大径工具数が主マガジンに装着可能な
数、即ち、大径工具装着用の工具保持ポット数よりも少
ない数であるにもかかわらず、当該大径工具を主マガジ
ンに装着できなくなるといった事態を更に減少させるこ
とができ、更に効率の良い工具交換を行うことができ
る。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
について添付図面に基づき説明する。

【００３５】（第１の実施形態）まず、図１乃至図６に
基づき、本発明の第１の実施形態について説明する。図
１は、第１の実施形態に係る工具交換装置の概略構成を
一部ブロック図で示す説明図である。尚、この工具交換
装置は上述した従来の工具交換装置１０と同様に、図１
３に示した複合加工型ＮＣ旋盤に装着されるものであっ
て、その基本的な構成は従来の工具交換装置１０と同様
である。従って、従来の工具交換装置１０と同じ構成部
分については、図１において同一の符号を付している。

【００３６】同図１に示すように、この工具交換装置１
００は、円弧状に配設された複数の工具保持ポット１４
を具備した主マガジン１３と、チェーンなどにより無端
状に連結された複数の工具保持ポット２１を具備した副
マガジン２０と、これら主マガジン１３及び副マガジン
２０の相互間で工具を移送する交換アーム３０と、移送
に際して工具を仮に保持する２つの交換ポットａ，ｂ
と、これら主マガジン１３，副マガジン２０，交換アー
ム３０の作動を制御する工具交換制御部１０５とを備え
ている。

【００３７】前記交換アーム３０は矢示方向に移動可能
となっており、また、前記工具交換制御部１０５は、Ｎ
Ｃ旋盤の軸制御を行うシステム制御部１０２，主軸など
の作動を制御するＰＭＣ制御部１０３及び加工プログラ
ムを格納するユーザプログラム部１０４からなる数値制
御装置１０１の前記ＰＭＣ制御部１０３内に設けられて
いる。

【００３８】図３に示すように、前記工具交換制御部１
０５は、主マガジンポットデータ記憶手段１０６と、副
マガジンポットデータ記憶手段１０７と、使用工具デー
タ記憶手段１０８と、使用工具判別手段１０９と、主マ
ガジンポット判別手段１１５と、駆動制御手段１２２と
からなるものであり、図２に示すように、使用工具判別
処理（ステップＳ１）、主マガジンポット判別処理（ス
テップＳ２）、工具交換処理（ステップＳ３）の各処理
を順次実施して、要求された工具（以下、「使用工具」
という）が主マガジン１３に装着されていない場合に
は、副マガジン２０から当該工具を移送するという処理
を行う。以下、各部の詳細について説明する。

【００３９】前記主マガジンポットデータ記憶手段１０
６は、主マガジン１３に設けられた工具保持ポット１４
のポット番号に関するデータ、当該工具保持ポット１４
が大径工具装着用のものか小径工具装着用のものかに関
するデータ、当該工具保持ポット１４に装着された工具
の工具番号に関するデータ及び当該工具が大径工具であ
るか小径工具であるかについてのデータを記憶するもの
である。

【００４０】尚、本例では、円弧状に配設された複数の
前記工具保持ポット１４を、１つおきに大径工具装着用
の工具保持ポット（以下、「大径用ポット」という）１
４ａに設定し、その間のものを小径工具装着用の工具保
持ポット（以下、「小径用ポット」という）１４ｂに設
定し、工具保持ポット１４のポット番号から大径用か小
径用かを判別できるようにした。また、工具番号につい
ても、例えば、大径工具については５０００番以上の番
号を設定し、小径工具については５０００番より小さい
番号を設定することで、当該工具番号から対象の工具が
大径であるか小径であるかの判別ができるようにした。

【００４１】前記副マガジンポットデータ記憶手段１０
７は、副マガジン２０に設けられた工具保持ポット２１
のポット番号に関するデータ、当該工具保持ポット２１
に装着された工具の工具番号に関するデータ及び当該工
具が大径工具であるか小径工具であるかについてのデー
タを記憶するものである。

【００４２】前記使用工具データ記憶手段１０８は、例
えば加工対象ワークを変更する場合に、外部から入力さ
れた当該ワークに使用する全工具の工具番号を記憶する
ものである。尚、この使用工具データ記憶手段１０８へ
の工具番号の入力については、全使用工具の工具番号を
加工プログラム上で一括して指令することにより、前記
ユーザプログラム部１０４から入力されるようにして
も、或いはＣＲＴ／ＭＤＩから直接入力されるようにし
ても良い。

【００４３】前記使用工具判別手段１０９は、前記使用
工具データ記憶手段１０８及び前記主マガジンポットデ
ータ記憶手段１０６に記憶されたデータに基づき、全使
用工具に関して、主マガジン１３の工具保持ポット１４
に既に装着された交換不要の工具であるか、主マガジン
１３の工具保持ポット１４に装着されていない交換の必
要な工具であるかについての判別を行い、更に、交換が
必要であると判別された工具について当該工具が大径工
具であるか、小径工具であるかの判別を行う判別部１１
０と、交換が必要であると判別された大径工具の工具番
号を記憶する交換大径工具データ記憶部１１１と、交換
が必要であると判別された小径工具の工具番号を記憶す
る交換小径工具データ記憶部１１２と、交換が不要であ
ると判別された工具の工具番号を記憶する交換不要工具
データ記憶部１１３とからなるものである。

【００４４】前記判別部１１０は、具体的には、図４に
示した処理を実行する。即ち、前記判別部１１０は、ま
ず、工具番号に関するカウンタｎをリセットした後（ス
テップＳ１１）、前記使用工具データ記憶手段１０８に
格納されたｎ番目の工具の工具番号を読み込み（ステッ
プＳ１２）、ついで、主マガジン１３のポット番号に関
するカウンタｉをリセットした後（ステップＳ１３）、
前記主マガジンポットデータ記憶手段１０６に記憶され
たｉ番目のポット番号とこれに対応した工具保持ポット
１４に装着された工具の工具番号を読み込む（ステップ
Ｓ１４）。

【００４５】ついで、前記ステップＳ１２において読み
込んだ工具番号とステップＳ１４において読み込んだ工
具番号が一致するか否か、即ち、使用工具が主マガジン
１３に装着されているか否かを判別する（ステップＳ１
５）。この判別を、主マガジンポットデータ記憶手段１
０６に記憶された工具番号を順次読み込みながら順次行
い（ステップＳ１６，Ｓ１８）、一致する工具が存在す
る場合には工具交換が必要ないものとして当該工具番号
を前記交換不要工具データ記憶部１１３に書き込む（ス
テップＳ２１）。

【００４６】一方、一致する工具が存在しない場合に
は、即ち、ｎ番目の使用工具が交換必要な工具である場
合には、更に、その工具番号から大径工具であるか否か
を判別し（ステップＳ１７）、大径工具である場合には
当該工具番号を前記交換大径工具データ記憶部１１１に
書き込み（ステップＳ１９）、小径工具である場合には
当該工具番号を前記交換小径工具データ記憶部１１２に
書き込む（ステップＳ２０）。以上の処理をカウンタｎ
を更新しながら（ステップＳ２２，Ｓ２３）繰返し実施
し、全使用工具について上述した判別を行う。

【００４７】以上により、全使用工具に関して、主マガ
ジン１３の工具保持ポット１４に既に装着された交換不
要の工具であるか、主マガジン１３の工具保持ポット１
４に装着されていない交換の必要な工具であるかについ
ての判別を行うことができ、更に、交換が必要であると
判別された工具について当該工具が大径工具であるか、
小径工具であるかの判別を行うことができ、前記使用工
具の分類を行うことができる。

【００４８】前記主マガジンポット判別手段１１５は、
前記使用工具データ記憶手段１０８及び前記主マガジン
ポットデータ記憶手段１０６に記憶されたデータに基づ
き、前記主マガジン１３の各工具保持ポット１４が工具
を未装着のもの（以下、「空ポット」という）である
か、使用工具に含まれない交換可能な工具を装着したも
の（以下、「交換ポット」という）であるかについての
判別を行い、更に、前記主マガジン１３における各工具
保持ポット１４が大径用ポット１４ａであるか、小径用
ポット１４ｂであるかの判別を行う判別部１１６と、空
ポットであり大径用ポット１４ａであると判別された前
記工具保持ポット１４のポット番号を記憶する大径用空
ポット番号記憶部１１７と、空ポットであり小径用ポッ
ト１４ｂであると判別された前記工具保持ポット１４の
ポット番号を記憶する小径用空ポット番号記憶部１１８
と、交換用ポットであり大径用ポット１４ａであると判
別された前記工具保持ポット１４のポット番号を記憶す
る大径用交換ポット番号記憶部１１９と、交換用ポット
であり小径用ポット１４ｂであると判別された前記工具
保持ポット１４のポット番号を記憶する小径用交換ポッ
ト番号記憶部１２０とからなるものである。

【００４９】前記判別部１１６は、具体的には、図５に
示した処理を実行する。即ち、前記判別部１１６は、ま
ず、主マガジン１３のポット番号に関するカウンタｉを
リセットした後（ステップＳ３１）、前記主マガジンポ
ットデータ記憶手段１０６に記憶されたｉ番目のポット
番号とこれに対応した工具保持ポット１４に装着された
工具の工具番号を読み込む（ステップＳ３２）。つい
で、交換不要工具に関するカウンタｊをリセットした後
（ステップＳ３３）、前記交換不要工具データ記憶部１
１３に記憶されたｊ番目の工具番号を読み込む（ステッ
プＳ３４）。

【００５０】ついで、前記ステップＳ３２において読み
込んだ工具番号とステップＳ３４において読み込んだ工
具番号が一致するか否かを判別する（ステップＳ３
５）。この判別を、交換不要工具データ記憶部１１３に
記憶された工具番号を順次読み込みながら順次行い（ス
テップＳ３８，Ｓ３９）、一致する工具が存在しないな
らば、即ち、当該工具保持ポット１４に装着された工具
が交換可能であれば（工具が装着されていない場合を含
む）、つぎに当該工具保持ポット１４が空ポットである
か否かを判別し（ステップＳ４０）、空ポットであれ
ば、更に、大径用ポット１４ａであるか否かを判別し
（ステップＳ４１）、大径用ポット１４ａであれば当該
ポット番号を前記大径用空ポット番号記憶部１１７に書
き込み（ステップＳ４２）、小径用ポット１４ｂであれ
ば当該ポット番号を前記小径用空ポット番号記憶部１１
８に書き込む（ステップＳ４３）。

【００５１】一方、前記ステップＳ４０において空ポッ
トではないと判別された場合には、更に、当該工具保持
ポット１４に装着された工具が大径工具であるか否かの
判別を行い（ステップＳ４４）、大径工具であれば当該
ポット番号及び工具番号を前記大径用交換ポット番号記
憶部１１９に書き込み（ステップＳ４５）、小径工具で
あれば当該ポット番号及び工具番号を前記小径用交換ポ
ット番号記憶部１２０に書き込む（ステップＳ４６）。
以上の処理をカウンタｉを更新しながら（ステップＳ３
６，Ｓ３７）繰返し実施し、主マガジン１３の全工具保
持ポット１４について上述した判別を行う。

【００５２】以上により、前記主マガジン１３の各工具
保持ポット１４が空ポットであるか、交換ポットである
かについての判別を行うことができ、更に、大径用ポッ
ト１４ａであるか、小径用ポット１４ｂであるかの判別
を行うことができ、主マガジン１３の各工具保持ポット
１４を分類することができる。

【００５３】前記駆動制御手段１２２は、前記使用工具
判別手段１０９及び前記主マガジンポット判別手段１１
５における判別結果、並びに前記主マガジンポットデー
タ記憶手段１０６及び副マガジンポットデータ記憶手段
１０７に記憶されたデータに基づき、前記主マガジン１
３，副マガジン２０及び交換アーム３０を駆動して、前
記交換の必要な使用工具を前記副マガジン２０から前記
主マガジン１３の工具保持ポット１４に移送するという
ものである。

【００５４】具体的には、この駆動制御手段１２２は図
６に示した処理を順次実行する。即ち、まず、前記交換
大径工具データ記憶部１１１に記憶されたデータにアク
セスして、交換の必要な大径工具が存在するか否かを確
認し（ステップＳ５１）、存在する場合には当該大径工
具の工具番号を読み込む（ステップＳ５２）。ついで、
大径用空ポット番号記憶部１１７にアクセスして空の大
径用ポット１４ａが存在するか否かを確認し（ステップ
Ｓ５３）、存在する場合には、当該ポット番号を読み込
み（ステップＳ５４）、読み込んだ前記大径工具番号及
び大径空ポット番号、並びに前記主マガジンポットデー
タ記憶手段１０６及び副マガジンポットデータ記憶手段
１０７に記憶されたデータに基づき、図１２（ａ）に示
す交換パターンに従った交換を行うように、前記主マガ
ジン１３，副マガジン２０，交換アーム３０の作動を制
御する（ステップＳ５５）。即ち、工具交換に必要な前
記主マガジン１３及び副マガジン２０の工具保持ポット
１４及び工具保持ポット２１をそれぞれ工具交換位置に
割り出し、副マガジン２０に装着された当該大径工具を
交換ポットａを介して主マガジン１３の空の大径用ポッ
ト１４ａに移送する（動作，）。尚、図１２は工具
交換の各種パターンを模式的に示したものである。しか
る後、前記大径用空ポット番号記憶部１１７に記憶され
たデータから当該大径用空ポット１４ａのポット番号を
削除するデータ更新を行う（ステップＳ５６）。

【００５５】一方、前記ステップＳ５３において空の大
径用ポット１４ａが存在しないと確認された場合には、
前記大径用交換ポット番号記憶部１１９にアクセスし
て、大径用の交換ポット１４ａが存在するか否かを確認
し（ステップＳ５７）、存在する場合には、当該ポット
番号及び工具番号を読み込み（ステップＳ５８）、読み
込んだ前記大径工具番号及び大径交換ポット番号、並び
に前記主マガジンポットデータ記憶手段１０６及び副マ
ガジンポットデータ記憶手段１０７に記憶されたデータ
に基づき、図１２（ｂ）に示す交換パターンに従った交
換を行うように、前記主マガジン１３，副マガジン２
０，交換アーム３０の作動を制御する（ステップＳ５
９）。即ち、工具交換に必要な前記主マガジン１３及び
副マガジン２０の工具保持ポット１４及び工具保持ポッ
ト２１を順次それぞれ工具交換位置に割り出し、副マガ
ジン２０に装着された当該大径工具を交換ポットａを介
して主マガジン１３の大径用交換ポット１４ａに移送す
る一方（動作，）、主マガジン１３の大径用交換ポ
ット１４ａに装着された大径工具を交換ポットｂを介し
て副マガジン２０に移送する（動作，）。しかる
後、前記大径用交換ポット番号記憶部１１９に記憶され
たデータから当該大径用交換ポット１４ａのポット番号
を削除するデータ更新を行う（ステップＳ６０）。

【００５６】以後、前記交換大径工具データ記憶部１１
１に記憶されたデータから当該交換の必要な大径工具の
工具番号を削除するデータ更新を行い（ステップＳ６
１）、更に、工具交換によって生じたデータの変更に関
し前記主マガジンポットデータ記憶手段１０６及び副マ
ガジンポットデータ記憶手段１０７に記憶されたデータ
を更新しながら（ステップＳ６２，Ｓ６３）、前記交換
大径工具データ記憶部１１１に記憶された大径工具の全
てについて以上の処理を順次実施し、必要な大径工具の
全ての交換を行う。尚、前記ステップＳ５７において、
大径用交換ポット１４ａが存在しないと判断されたなら
ば、当該大径工具について工具交換を行うことができな
いのでアラームを出力することとした。

【００５７】他方、前記ステップＳ５１において交換の
必要な大径工具が存在しないと判断されたならば、つい
で、前記交換小径工具データ記憶部１１２にアクセスし
て、交換の必要な小径工具が存在するか否かを確認し
（ステップＳ８１）、存在する場合には当該小径工具の
工具番号を読み込む（ステップＳ８２）。ついで、小径
用空ポット番号記憶部１１８にアクセスして空の小径用
ポット１４ｂが存在するか否かを確認し（ステップＳ８
３）、存在する場合には、当該ポット番号を読み込み
（ステップＳ８４）、読み込んだ前記小径工具番号及び
小径空ポット番号、並びに前記主マガジンポットデータ
記憶手段１０６及び副マガジンポットデータ記憶手段１
０７に記憶されたデータに基づき、図１２（ａ）に示す
交換パターンに従った交換を行うように、前記主マガジ
ン１３，副マガジン２０，交換アーム３０の作動を制御
する（ステップＳ８５）。しかる後、前記小径用空ポッ
ト番号記憶部１１８に記憶されたデータから当該小径用
空ポット１４ｂのポット番号を削除するデータ更新を行
う（ステップＳ８６）。

【００５８】一方、前記ステップＳ８３において空の小
径用ポット１４ｂが存在しないと確認された場合には、
前記小径用交換ポット番号記憶部１２０にアクセスし
て、小径用の交換ポット１４ｂが存在するか否かを確認
し（ステップＳ８７）、存在する場合には、当該ポット
番号を読み込み（ステップＳ８８）、読み込んだ前記小
径工具番号及び小径交換ポット番号、並びに前記主マガ
ジンポットデータ記憶手段１０６及び副マガジンポット
データ記憶手段１０７に記憶されたデータに基づき、図
１２（ｂ）に示す交換パターンに従った交換を行うよう
に、前記主マガジン１３，副マガジン２０，交換アーム
３０の作動を制御する（ステップＳ８９）。しかる後、
前記小径用交換ポット番号記憶部１２０に記憶されたデ
ータから当該小径用交換ポット１４ｂのポット番号を削
除するデータ更新を行う（ステップＳ９０）。

【００５９】以後、前記交換小径工具データ記憶部１１
２に記憶されたデータから当該交換の必要な小径工具の
工具番号を削除するデータ更新を行い（ステップＳ９
１）、更に、工具交換によって生じたデータの変更に関
し前記主マガジンポットデータ記憶手段１０６及び副マ
ガジンポットデータ記憶手段１０７に記憶されたデータ
を更新しながら（ステップＳ９２，Ｓ９３）、前記交換
小径工具データ記憶部１１２に記憶された小径工具の全
てについて以上の処理を順次実施し、必要な小径工具の
全ての交換を行う。尚、前記ステップＳ８７において、
小径用交換ポット１４ｂが存在しないと判断されたなら
ば、本例では、大径用ポット１４ａに小径工具を装着す
ることを認めていないため、アラームを出力することと
した。

【００６０】そして、前記ステップＳ８１において交換
の必要な小径工具が存在しないと判断されたならば、即
ち、交換の必要な全ての工具について工具交換を終了し
たならば、処理を終了する。

【００６１】以上のように、本実施形態に係る工具交換
装置１００によれば、全使用工具についてのデータを予
め使用工具データ記憶手段１０８に記憶し、使用工具判
別手段１０９により全使用工具について交換が必要であ
るか否かを予め判別するとともに、主マガジンポット判
別手段１１５により工具保持ポット１４が空ポットであ
るか、交換可能な工具を装着したポットであるかの判別
を行った後、これら使用工具判別手段１０９及び主マガ
ジンポット判別手段１１５における判別結果、並びに主
マガジンポットデータ記憶手段１０６及び副マガジンポ
ットデータ記憶手段１０７に記憶されたデータに基づい
て、主マガジン１３，副マガジン２０及び交換アーム３
０が駆動制御手段１２２によって駆動され、交換の必要
な各工具について交換が行われるようになっている。

【００６２】従って、交換が必要であると判別された工
具についてはこれを一時に交換することができ、複数の
工具を交換する場合にも、主マガジン１３を１度副マガ
ジン２０との工具交換位置に移動させるだけで足り、工
具交換の度に主マガジン１３を移動させていた従来に比
べて、工具交換時間を短縮することができ、ひいては全
体の加工時間を短縮することができる。

【００６３】また、本例では、主マガジン１３の各工具
保持ポット１４を大径工具装着用の大径用ポット１４ａ
と、小径工具装着用の小径用ポット１４ｂとに分けて設
定するとともに、交換が必要であると判別された工具に
ついて大径の工具であるか小径の工具であるかを判別
し、これらに基づいて、大径の工具についてはこれを大
径用ポット１４ａに装着し、小径の工具についてはこれ
を小径用ポット１４ｂに装着するようにしているので、
大径の工具２つを隣接した工具保持ポット１４に装着す
るといった不都合を未然に防止することができ、大径工
具同士が干渉してこれを装着することができないという
事態に至るのを防止することができる。

【００６４】（第２の実施形態）次に、図７乃至図１２
に基づき、本発明の第２の実施形態について説明する。
尚、本実施形態に係る工具交換装置は、上述した第１の
工具交換装置１００における工具交換制御部１０５を一
部改良したものであり、殆どの構成は上述の第１の実施
形態に係る工具交換装置１００のものと同じである。従
って、当該同じ構成部分については同一の符号を付して
その詳しい説明を省略する。

【００６５】図７は、本例における工具交換制御部を示
すブロック図である。同図７に示すように、この工具交
換制御部１０５は、使用工具判別手段１０９に新たに異
径交換不要工具データ記憶部１１４を設け、これに伴っ
て上例と処理の異なる判別部１１０’を設けた点、主マ
ガジンポット判別手段１１５に新たに異径交換ポット番
号記憶部１２１を設け、これに伴って上例と処理の異な
る判別部１１６’を設けた点、及び上例と処理の異なる
駆動制御手段１２２’を設けた点が上述の第１の実施形
態における工具交換制御部１０５と異なる。以下、この
相違部分についての詳細を説明する。

【００６６】前記使用工具判別手段１０９における判別
部１１０’は、前記使用工具データ記憶手段１０８及び
前記主マガジンポットデータ記憶手段１０６に記憶され
たデータに基づき、全使用工具に関して、主マガジン１
３の工具保持ポット１４に既に装着された交換不要の工
具であるか、主マガジン１３の工具保持ポット１４に装
着されていない交換の必要な工具であるかについての判
別を行い、更に、交換が必要であると判別された工具に
ついて当該工具が大径工具であるか、小径工具であるか
の判別を行い、更に、前記交換不要と判別された工具に
ついて、該工具が小径工具であり、且つ大径用ポット１
４ａに装着されいるか否かの判別を行うものである。

【００６７】具体的には、この判別部１１０’は図８に
示した処理を実行する。尚、図８及び図４に示すよう
に、ステップＳ１１乃至ステップＳ２３についての処理
は上例の判別部１１０における処理と同様であり、具体
的な処理内容は上述した通りである。

【００６８】而して、この判別部１１０’においては、
更に、交換不要と判別された工具について（ステップＳ
１５，Ｓ２１）、当該工具が大径用ポット１４ａに装着
されているか否かを判別し（ステップＳ２４）、ついで
当該工具が小径工具であるか否かを判別し（ステップＳ
２５）、交換不要と判別された工具が大径用ポット１４
ａに装着され、且つ小径工具である場合には、当該工具
を異径交換不要工具としてその工具番号を前記異径交換
不要工具データ記憶部１１４に書き込む（ステップＳ２
６）といった処理が、上例の処理に加えて実行される。

【００６９】前記主マガジンポット判別手段１１５の判
別部１１６’は、前記使用工具データ記憶手段１０８及
び前記主マガジンポットデータ記憶手段１０６に記憶さ
れたデータに基づき、前記主マガジン１３の各工具保持
ポット１４が空ポットであるか、交換ポットであるかに
ついての判別を行い、更に、前記主マガジン１３におけ
る各工具保持ポット１４が大径用ポット１４ａである
か、小径用ポット１４ｂであるかの判別を行い、交換ポ
ットであると判別された工具保持ポット１４について、
更に、当該工具保持ポット１４が大径用ポット１４ａで
あり且つ小径工具を装着したものであるか否かの判別を
行うものである。

【００７０】具体的には、この判別部１１６’は図９に
示した処理を実行する。尚、図９及び図５に示すよう
に、ステップＳ３１乃至ステップＳ４６についての処理
は上例の判別部１１０における処理と同様であり、具体
的な処理内容は上述した通りである。

【００７１】而して、この判別部１１６’においては、
ステップＳ４０において交換ポットであると判別され、
且つステップＳ４４において小径工具を装着したもので
あると判別された工具保持ポット１４について、更に、
当該工具保持ポット１４が大径用ポット１４ａであるか
否かを判別し（ステップＳ４７）、大径用ポット１４ａ
であれば当該工具保持ポット１４のポット番号を前記異
径交換ポット番号記憶部１２１に書き込み（ステップＳ
４８）、小径用ポット１４ｂであれば当該工具保持ポッ
ト１４のポット番号を前記小径用交換ポット番号記憶部
１２０に書き込む（ステップＳ４６）といった処理が、
上例の処理に加えて実行される。尚、交換可能な小径工
具を装着した大径用ポット１４ａを、以下、「異径交換
ポット」という。

【００７２】前記駆動制御手段１２２’は、上例と同様
に、前記使用工具判別手段１０９及び前記主マガジンポ
ット判別手段１１５における判別結果、並びに前記主マ
ガジンポットデータ記憶手段１０６及び副マガジンポッ
トデータ記憶手段１０７に記憶されたデータに基づき、
前記主マガジン１３，副マガジン２０及び交換アーム３
０を駆動して、前記交換の必要な使用工具を前記副マガ
ジン２０から前記主マガジン１３の工具保持ポット１４
に移送するというものである。

【００７３】具体的には、この駆動制御手段１２２’は
図１０及び図１１に示した処理を順次実行する。尚、図
１０及び図１１並びに図６に示すように、ステップＳ５
１乃至ステップＳ６３、並びにステップＳ８１乃至ステ
ップＳ９３についての処理は上例の駆動制御手段１２２
における処理と同様であり、具体的な処理内容は上述し
た通りである。而して、この駆動制御手段１２２’にお
ける処理は、上例の駆動制御手段１２２における処理
に、ステップＳ６４乃至ステップＳ８０、並びにステッ
プＳ９４乃至ステップＳ１０５に係る処理を追加したも
のであり、具体的な処理内容は、次の通りである。

【００７４】即ち、使用工具が大径工具である場合に
は、ステップＳ５７において大径用の交換ポット１４ａ
が存在しないと確認された場合に、ついで異径交換ポッ
ト番号記憶部１２１にアクセスして、異径交換ポット１
４ａが存在するか否かを確認し（ステップＳ６４）、存
在する場合には、当該ポット番号を読み込み（ステップ
Ｓ６５）、読み込んだ前記交換大径工具番号（ステップ
Ｓ５２）及び異径交換ポット番号、並びに前記主マガジ
ンポットデータ記憶手段１０６及び副マガジンポットデ
ータ記憶手段１０７に記憶されたデータに基づき、図１
２（ｂ）に示す交換パターンに従った交換を行うよう
に、前記主マガジン１３，副マガジン２０，交換アーム
３０の作動を制御する（ステップＳ６６）。しかる後、
前記異径交換ポット番号記憶部１２１に記憶されたデー
タから当該異径交換ポット１４ａのポット番号を削除す
るデータ更新を行う（ステップＳ６７）。

【００７５】前記ステップＳ６４において異径交換ポッ
ト１４ａが存在しないと確認された場合には、つぎに異
径交換不要工具データ記憶部１１４にアクセスして、大
径用ポット１４ａに装着された交換不要の小径工具（以
下、「異径交換不要工具」という）が存在するか否かを
確認し（ステップＳ６８）、当該工具が存在する場合に
は、更に、小径用空ポット番号記憶部１１８にアクセス
して、空の小径用ポット１４ｂが存在するか否かを確認
し（ステップＳ６９）、当該空の小径用ポット１４ｂが
存在する場合には、前記異径交換不要工具の工具番号及
び空の小径用ポット１４ｂのポット番号を読み込み（ス
テップＳ７０，Ｓ７１）、読み込んだ前記交換大径工具
番号（ステップＳ５２），異径交換不要工具番号及び小
径用空換ポット番号、並びに前記主マガジンポットデー
タ記憶手段１０６及び副マガジンポットデータ記憶手段
１０７に記憶されたデータに基づき、図１２（ｃ）に示
す交換パターンに従った交換を行うように、前記主マガ
ジン１３，副マガジン２０，交換アーム３０の作動を制
御する（ステップＳ７２）。即ち、工具交換に必要な前
記主マガジン１３及び副マガジン２０の工具保持ポット
１４及び工具保持ポット２１を順次それぞれ工具交換位
置に割り出し、交換ポットｂを経由して前記大径用ポッ
ト１４ａに装着された異径交換不要工具を前記空の小径
用ポット１４ｂに移送するとともに（動作，）、副
マガジン２０に装着された大径工具を、交換ポットａを
経由して空になった前記大径用ポット１４ａに移送する
（動作，）。

【００７６】しかる後、前記小径用空ポット番号記憶部
１１８に記憶されたデータから当該空の小径用ポット１
４ｂのポット番号を削除するデータ更新を行い（ステッ
プＳ７３）、ついで前記異径交換不要工具データ記憶部
１１４に記憶されたデータから当該異径交換不要工具の
工具番号を削除するデータ更新を行う（ステップＳ７
４）。

【００７７】前記ステップＳ６９において空の小径用ポ
ット１４ｂが存在しないと確認された場合には、つぎに
小径用交換ポット番号記憶部１２０にアクセスして、小
径用の交換ポット１４ｂが存在するか否かを確認し（ス
テップＳ７５）、存在する場合には、前記異径交換不要
工具の工具番号及び小径用交換ポット１４ｂのポット番
号を読み込み（ステップＳ７６，Ｓ７７）、読み込んだ
前記交換大径工具番号（ステップＳ５２），異径交換不
要工具番号及び小径用交換ポット番号、並びに前記主マ
ガジンポットデータ記憶手段１０６及び副マガジンポッ
トデータ記憶手段１０７に記憶されたデータに基づき、
図１２（ｄ）に示す交換パターンに従った交換を行うよ
うに、前記主マガジン１３，副マガジン２０，交換アー
ム３０の作動を制御する（ステップＳ７８）。即ち、工
具交換に必要な前記主マガジン１３及び副マガジン２０
の工具保持ポット１４及び工具保持ポット２１を順次そ
れぞれ工具交換位置に割り出し、小径用交換ポット１４
ｂに装着された工具を交換ポットａを経由して副マガジ
ン２０に移送し（動作，）、前記大径用ポット１４
ａに装着された異径交換不要工具を交換ポットｂに経由
せしめて空になった前記小径用交換ポット１４ｂに移送
するとともに（動作，）、副マガジン２０に装着さ
れた交換大径工具を交換ポットａに経由せしめて空にな
った前記大径用ポット１４ａに移送する（動作，
）。

【００７８】しかる後、前記小径用交換ポット番号記憶
部１２０に記憶されたデータから当該小径用交換ポット
１４ｂのポット番号を削除するデータ更新を行い（ステ
ップＳ７９）、ついで前記異径交換不要工具データ記憶
部１１４に記憶されたデータから当該異径交換不要工具
の工具番号を削除するデータ更新を行う（ステップＳ８
０）。

【００７９】以後、前記交換大径工具データ記憶部１１
１に記憶されたデータから当該交換の必要な大径工具の
工具番号を削除するデータ更新を行い（ステップＳ６
１）、更に、工具交換によって生じたデータの変更に関
し前記主マガジンポットデータ記憶手段１０６及び副マ
ガジンポットデータ記憶手段１０７に記憶されたデータ
を更新しながら（ステップＳ６２，Ｓ６３）、前記交換
大径工具データ記憶部１１１に記憶された大径工具の全
てについて、上例の処理を含めた上記処理を順次実施
し、必要な大径工具の全ての交換を行う。尚、前記ステ
ップＳ６８において異径交換不要工具が存在しないと認
められた場合、及びステップＳ７５において小径用交換
ポット１４ｂが存在しないと認められた場合には、最早
工具交換を行うことができないのでアラームを出力する
こととした。

【００８０】一方、使用工具が小径工具である場合に
は、ステップＳ８３において空の小径用ポット１４ｂが
存在しないと確認された場合には、ついで大径用空ポッ
ト番号記憶部１１７にアクセスして、空の大径用ポット
１４ａが存在するか否かを確認し（ステップＳ９４）、
存在する場合には、当該ポット番号を読み込み（ステッ
プＳ９５）、読み込んだ前記交換小径工具番号（ステッ
プＳ８２）及び大径用空ポット番号、並びに前記主マガ
ジンポットデータ記憶手段１０６及び副マガジンポット
データ記憶手段１０７に記憶されたデータに基づき、図
１２（ａ）に示す交換パターンに従った交換を行うよう
に、前記主マガジン１３，副マガジン２０，交換アーム
３０の作動を制御する（ステップＳ９６）。しかる後、
前記大径用空ポット番号記憶部１１７に記憶されたデー
タから当該空の大径用ポット１４ａのポット番号を削除
するデータ更新を行う（ステップＳ９７）。

【００８１】前記ステップＳ９４において空の大径用ポ
ット１４ａが存在しないと確認された場合には、上例の
ステップＳ８７乃至ステップＳ９０の処理を行い、ステ
ップＳ８７において小径用の交換ポット１４ｂが存在し
ないと確認された場合には、更に、大径用交換ポット番
号記憶部１１９にアクセスし、大径用の交換ポット１４
ａが存在するか否かを確認し（ステップＳ９８）、存在
する場合には、当該大径用交換ポット１４ａのポット番
号を読み込み、読み込んだ前記交換小径工具番号（ステ
ップＳ８２）及び大径用交換ポット番号、並びに前記主
マガジンポットデータ記憶手段１０６及び副マガジンポ
ットデータ記憶手段１０７に記憶されたデータに基づ
き、図１２（ｂ）に示す交換パターンに従った交換を行
うように、前記主マガジン１３，副マガジン２０，交換
アーム３０の作動を制御する（ステップＳ１００）。し
かる後、前記大径用交換ポット番号記憶部１１９に記憶
されたデータから当該大径用交換ポットのポット番号を
削除するデータ更新を行う（ステップＳ１０１）。

【００８２】前記ステップＳ９８において大径用の交換
ポット１４ａが存在しないと確認された場合には、異径
交換ポット番号記憶部１２１にアクセスして、異径交換
ポット１４ａが存在するか否かを確認し（ステップＳ１
０２）、存在する場合には、当該異径交換ポット１４ａ
のポット番号を読み込み（ステップＳ１０３）、読み込
んだ前記交換小径工具番号（ステップＳ８２）及び異径
交換ポット番号、並びに前記主マガジンポットデータ記
憶手段１０６及び副マガジンポットデータ記憶手段１０
７に記憶されたデータに基づき、図１２（ｂ）に示す交
換パターンに従った交換を行うように、前記主マガジン
１３，副マガジン２０，交換アーム３０の作動を制御す
る（ステップＳ１０４）。しかる後、前記異径交換ポッ
ト番号記憶部１２１に記憶されたデータから当該異径交
換ポット１４ａのポット番号を削除するデータ更新を行
う（ステップＳ１０５）。

【００８３】以後、前記交換小径工具データ記憶部１１
２に記憶されたデータから当該交換の必要な小径工具の
工具番号を削除するデータ更新を行い（ステップＳ９
１）、更に、工具交換によって生じたデータの変更に関
し前記主マガジンポットデータ記憶手段１０６及び副マ
ガジンポットデータ記憶手段１０７に記憶されたデータ
を更新しながら（ステップＳ９２，Ｓ９３）、前記交換
小径工具データ記憶部１１２に記憶された小径工具の全
てについて、上例の処理を含めた上記処理を順次実施
し、必要な小径工具の全ての交換を行う。尚、前記ステ
ップＳ１０２において、異径交換ポットが存在しないと
認めらた場合には、最早工具交換を行うことができない
のでアラームを出力することとした。

【００８４】そして、前記ステップＳ８１において交換
の必要な小径工具が存在しないと判断されたならば、即
ち、交換の必要な全ての工具について工具交換を終了し
たならば、処理を終了する。

【００８５】以上のように、この第２の実施形態に係る
工具交換装置１００によれば、大径用ポット１４ａに小
径工具を装着することを認め、これに伴って、交換工具
が大径工具であれば、該工具を、異径交換ポット１４ａ
に装着された小径工具とも交換できるようにし、また、
異径交換不要工具がある場合には、これを小径用空ポッ
ト１４ｂ若しくは小径用交換ポット１４ｂに移送した
後、空になった当該大径用ポット１４ａに大径工具を移
送するようにし、他方、交換工具が小径工具であれば、
これを大径用空ポット１４ａに移送するようにし、ま
た、大径用交換ポット１４ａ若しくは異径交換ポット１
４ａに装着された工具と交換できるようにしているの
で、使用工具における大径工具数が主マガジン１３に装
着可能な数、即ち、大径用ポット１４ａ数よりも少ない
数であるにもかかわらず、当該大径工具を主マガジンに
装着できなくなるといった事態を、上例の第１の実施形
態に係る工具交換装置１００における場合に比べて減少
させることができ、更に効率の良い工具交換を行うこと
ができる。

【００８６】即ち、上例のように、大径用ポット１４ａ
には大径工具のみを、小径用ポット１４ｂには小径工具
のみをそれぞれ装着するようにすると、使用工具に小径
工具が多い場合には、当該小径工具を装着することがで
きなくなる結果、加工途中において主マガジン１３と副
マガジン２０との間で工具交換を行わなければならず、
結果として当該工具交換時間だけ加工時間が長くなると
いう不都合を生じるのである。

【００８７】以上、本発明の実施形態について詳述した
が、本発明の具体的な実施の態様がこれに限られるもの
でないことは言うまでもないことである。特に付言する
ならば、図２，図４，図５，図６，図８，図９，図１０
及び図１１に示した処理手順は本発明における一具体的
な態様を示したものに他ならず、これらが多少前後した
もの、或いは処理内容が多少異なったものであっても本
発明の目的を達し得るものであれば、当然に本発明に含
まれる。

【００８８】また、大径工具を装着するのに問題を生じ
ないほどに、前記工具保持ポット１４のピッチ間隔が広
い場合には、前記使用工具判別手段１０９を、単に、使
用工具について、主マガジン１３に既に装着された交換
不要の工具であるか、主マガジン１３に装着されていな
い交換の必要な工具であるかについての判別を行うもの
として構成し、前記主マガジンポット判別手段１１５
を、単に、主マガジン１３の各工具保持ポット１４が工
具を未装着のものであるか、次加工に必要のない交換可
能な工具を装着したものであるかについての判別を行う
ものとして構成し、前記駆動制御手段１２２を、前記使
用工具判別手段１０９及び主マガジンポット判別手段１
１５における判別結果、並びに主マガジンポットデータ
記憶手段１０６及び副マガジンポットデータ記憶手段１
０７に記憶されたデータに基づいて前記主マガジン１
３，副マガジン２０及び交換アーム３０を駆動し、交換
工具を副マガジン２０から主マガジン１３の空ポットに
移送し、若しくは副マガジン２０に装着された交換工具
と主マガジン１３に装着された工具とを交換するように
構成したものとしても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る工具交換装置の
概略構成を示すブロック図である。

【図２】第１の実施形態に係る工具制御部における処理
内容を示すフローチャートである。

【図３】第１の実施形態に係る工具制御部の概略構成を
示すブロック図である。

【図４】第１の実施形態に係る使用工具判別手段におけ
る処理内容を示すフローチャートである。

【図５】第１の実施形態に係る主マガジンポット判別手
段における処理内容を示すフローチャートである。

【図６】第１の実施形態に係る駆動制御手段における処
理内容を示すフローチャートである。

【図７】第２の実施形態に係る工具制御部の概略構成を
示すブロック図である。

【図８】第２の実施形態に係る使用工具判別手段におけ
る処理内容を示すフローチャートである。

【図９】第２の実施形態に係る主マガジンポット判別手
段における処理内容を示すフローチャートである。

【図１０】第２の実施形態に係る駆動制御手段における
処理内容を示すフローチャートである。

【図１１】第２の実施形態に係る駆動制御手段における
処理内容を示すフローチャートである。

【図１２】第１の実施形態及び第２の実施形態における
工具交換パターンを示す説明図である。

【図１３】従来の工具交換装置を備えた複合加工型ＮＣ
旋盤を示す斜視図である。

【図１４】図１３における矢視Ｆ方向の部分斜視図であ
る。

【符号の説明】

１３ 主マガジン １４ 工具保持ポット １４ａ 大径用ポット １４ｂ 小径用ポット ２０ 副マガジン ２１ 工具保持ポット ３０ 交換アーム １００ 工具交換装置 １０６ 主マガジンポットデータ記憶手段 １０７ 副マガジンポットデータ記憶手段 １０８ 使用工具データ記憶手段 １０９ 使用工具判別手段 １１０，１１０’ 判別部 １１１ 交換大径工具データ記憶部 １１２ 交換小径工具データ記憶部 １１３ 交換不要工具データ記憶部 １１４ 異径交換不要工具データ記憶部 １１５ 主マガジンポット判別手段 １１６，１１６’ 判別部 １１７ 大径用空ポット番号記憶部 １１８ 小径用空ポット番号記憶部 １１９ 大径用交換ポット番号記憶部 １２０ 小径用交換ポット番号記憶部 １２１ 異径交換ポット番号記憶部 １２２，１２２’ 駆動制御手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の工具保持ポットを具備した主マガ
   ジンと、同じく複数の工具保持ポットを具備した副マガ
   ジンと、前記工具保持ポットに装着された工具を前記主
   マガジンと副マガジンとの相互間で移送する移送装置
   と、前記主マガジン，副マガジン及び移送装置の作動を
   制御する制御装置とを備えてなる工具交換装置であっ
   て、 前記制御装置を、 前記主マガジンの工具保持ポット及び該工具保持ポット
   に装着された工具に関する情報を記憶する主マガジンポ
   ットデータ記憶手段と、 前記副マガジンの工具保持ポット及び該工具保持ポット
   に装着された工具に関する情報を記憶する副マガジンポ
   ットデータ記憶手段と、 次加工に使用される全ての工具に関し、該工具の情報を
   記憶する使用工具データ記憶手段と、 前記使用工具データ記憶手段及び前記主マガジンポット
   データ記憶手段に記憶された情報に基づき、次加工に必
   要な全ての工具に関して、主マガジンの工具保持ポット
   に既に装着された交換不要の工具であるか、主マガジン
   の工具保持ポットに装着されていない交換の必要な工具
   であるかについての判別を行い、更に、交換が必要であ
   ると判別された工具について、該工具が大径の工具であ
   るか小径の工具であるかの判別を行う使用工具判別手段
   と、 前記使用工具データ記憶手段及び前記主マガジンポット
   データ記憶手段に記憶された情報、並びに前記使用工具
   判別手段における判別結果に基づき、前記主マガジンの
   各工具保持ポットが工具を未装着のものであるか、次加
   工に必要のない交換可能な工具を装着したものであるか
   についての判別を行い、更に、該各工具保持ポットが予
   め設定された大径工具装着用のものであるか小径工具装
   着用のものであるかの判別を行う主マガジンポット判別
   手段と、 前記使用工具判別手段及び前記主マガジンポット判別手
   段における判別結果、並びに前記主マガジンポットデー
   タ記憶手段及び副マガジンポットデータ記憶手段に記憶
   された情報に基づき、前記主マガジン，副マガジン及び
   移送装置を駆動して、前記交換の必要な工具が大径のも
   のであれば、該工具を、前記主マガジンの大径工具装着
   用の工具保持ポットであって工具未装着の工具保持ポッ
   トに前記副マガジンから移送するか、又は前記大径工具
   装着用の工具保持ポットに装着された交換可能な工具と
   交換する一方、前記交換の必要な工具が小径のものであ
   れば、該工具を、前記主マガジンの小径工具装着用の工
   具保持ポットであって工具未装着の工具保持ポットに前
   記副マガジンから移送するか、又は前記小径工具装着用
   の工具保持ポットに装着された交換可能な工具と交換す
   る駆動制御手段とから構成しことを特徴とする工作機械
   の工具交換装置。
2. 【請求項２】 前記主マガジンポット判別手段が、次加
   工に必要のない交換可能な工具を装着したものであると
   判別された工具保持ポットについて、更に、該工具保持
   ポットが大径工具装着用のものであり且つ小径工具を装
   着したものであるか否かの判別を行うものであり、 前記駆動制御手段が、前記交換の必要な工具が大径のも
   のであれば、該工具を、前記主マガジンの大径工具装着
   用の工具保持ポットであって工具未装着の工具保持ポッ
   トに前記副マガジンから移送するか、又は前記大径工具
   装着用の工具保持ポットに装着された交換可能な大径工
   具若しくは小径工具と交換する一方、前記交換の必要な
   工具が小径のものであれば、該工具を、前記主マガジン
   の小径工具装着用若しくは前記大径工具装着用の工具保
   持ポットであって工具未装着の工具保持ポットに前記副
   マガジンから移送するか、又は前記小径工具装着用の工
   具保持ポットに装着された交換可能な工具と交換する
   か、又は前記大径工具装着用の工具保持ポットに装着さ
   れた交換可能な大径工具若しくは小径工具と交換するよ
   うに前記主マガジン，副マガジン及び移送装置の作動を
   制御するものである請求項１記載の工作機械の工具交換
   装置。
3. 【請求項３】 前記使用工具判別手段が、既に主マガジ
   ンの工具保持ポットに装着された交換不要のものである
   と判別された工具について、更に、該工具保持ポットが
   大径工具装着用のものであり、且つ小径工具が装着され
   たものであるか否かの判別を行うものであり、 前記駆動制御手段が、更に、前記交換不要と判別された
   工具であって大径工具装着用の工具保持ポットに装着さ
   れた小径工具が存在し、且つ、前記交換の必要な工具が
   大径のものである場合に、 前記主マガジンの小径工具装着用の工具保持ポットであ
   って工具未装着の工具保持ポットが存在すれば、該工具
   保持ポットに前記交換不要の小径工具を移送するととも
   に、この移送に際して空になった前記大径工具装着用の
   工具保持ポットに前記交換の必要な工具を前記副マガジ
   ンから移送するように前記主マガジン，副マガジン及び
   移送装置の作動を制御するものである請求項２記載の工
   作機械の工具交換装置。
4. 【請求項４】 前記駆動制御手段が、前記交換不要と判
   別された工具であって大径工具装着用の工具保持ポット
   に装着された小径工具が存在し、且つ、前記交換の必要
   な工具が大径のものである場合に、更に、前記小径工具
   装着用の工具保持ポットに装着され、交換可能と判別さ
   れた工具が存在すれば、該工具を前記副マガジンに移送
   し、この副マガジンへの移送に際して空になった前記小
   径工具装着用の工具保持ポットに前記交換不要の小径工
   具を移送するとともに、この小径工具の移送に際して空
   になった前記大径工具装着用の工具保持ポットに前記交
   換の必要な工具を副マガジンから移送するように前記主
   マガジン，副マガジン及び移送装置の作動を制御するも
   のである請求項３記載の工作機械の工具交換装置。